頁巖隧道大變形控制研究.pdf

1、隧道是山嶺地區(qū)修建公路、鐵路和水利水電設(shè)施常常采用的一種工程。但是隧道施工過程中出現(xiàn)圍巖大變形的情況也是越來越多。圍巖大變形的產(chǎn)生嚴(yán)重威脅了施工的安全和工程的進(jìn)度，而解決圍巖大變形問題必須要搞明白其發(fā)生大變形的機理，方可對癥下藥，藥到病除。
　　本文針對馬嘴隧道在穿越頁巖段時發(fā)生的圍巖大變形現(xiàn)象，通過現(xiàn)場調(diào)研、監(jiān)控量測、物理力學(xué)試驗和數(shù)值模擬分析等手段，得到了馬嘴隧道發(fā)生圍巖大變形的機理，并通過支護(hù)措施的優(yōu)化研究，提出了針對于頁巖

2、段的初期支護(hù)優(yōu)化方案，并經(jīng)現(xiàn)場施工實測驗證了優(yōu)化方案的合理性。
　　研究內(nèi)容和主要結(jié)論有：
　　①對馬嘴隧道頁巖段頁巖取樣進(jìn)行了物理力學(xué)試驗，測定了其基本力學(xué)參數(shù)。該段頁巖天然狀態(tài)下單軸抗壓強度19.6MPa、飽水強度12.7MPa，巖石強度低；同時頁巖力學(xué)性質(zhì)呈現(xiàn)明顯的各項異性。
　?、诳偨Y(jié)了馬嘴隧道大變形段變形特征及其影響因素，通過理論分析和數(shù)值計算得出了馬嘴隧道的大變形機理。馬嘴隧道發(fā)生圍巖大變形的類型為圍巖巖性

3、控制型，其變形機理是在地應(yīng)力和地下水條件下，圍巖體發(fā)生的擴容撓曲、塑性楔體的滑移以及頁巖沿層理面發(fā)生的崩解膨脹。
　　③利用數(shù)值模擬分析對不同支護(hù)措施的支護(hù)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化研究，并提出了不同的初期支護(hù)優(yōu)化方案。在現(xiàn)場設(shè)置優(yōu)化方案試驗段，通過現(xiàn)場試驗比選得出，超前注漿小導(dǎo)管+I16號工字鋼拱架+錨網(wǎng)噴的初期支護(hù)方案支護(hù)效果最好。
　?、芑诒O(jiān)控量測對最終變更方案的支護(hù)效果進(jìn)行了驗證。通過現(xiàn)場實測驗證可知，最終的變更方案能夠適用于