穿越富水破碎帶隧道開(kāi)挖圍巖穩(wěn)定性分析及施工方案優(yōu)化.pdf

1、隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)的推進(jìn)，山嶺隧道的需求與日俱增。由于在山區(qū)修建公路，受地形限制和交通選線的制約，不得不修建一些深埋小凈距隧道。斷層破碎帶應(yīng)屬常見(jiàn)的不良地質(zhì)類型，其低強(qiáng)度、高透水性使得圍巖穩(wěn)定性較差，開(kāi)挖不當(dāng)容易引發(fā)施工事故;此外在隧道的修建和運(yùn)營(yíng)中地下水也會(huì)對(duì)隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生滲流力的作用，影響隧道結(jié)構(gòu)安全。選取怎樣的施工方案以便隧道能安全高效的穿越富水破碎帶并有效的控制地下水排放保證生態(tài)平衡是深埋小凈距隧道在設(shè)計(jì)和施工中的面臨的關(guān)鍵問(wèn)

2、題。針對(duì)這一問(wèn)題，本文依托浙江省蒼南縣大坪尾隧道，通過(guò)勘查施工現(xiàn)場(chǎng)、收集有關(guān)資料、查閱相關(guān)文獻(xiàn)、選用數(shù)值模擬分析方法對(duì)深埋小凈距隧道穿越富水破碎帶這一課題進(jìn)行研究，主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)整理了小凈距隧道的特征、分類及其施工關(guān)鍵點(diǎn)，然后就大坪尾隧道的工程概況以及隧道穿越的富水破碎帶段的水文地質(zhì)情況進(jìn)行了介紹。
　　(2)在未考慮地下水的滲流作用的影響下，利用FLAC3D軟件模擬隧道穿越破碎帶的施工，通過(guò)比較不同施工方案

3、下圍巖的豎向位移、中夾巖柱水平位移、應(yīng)力分布及圍巖塑性區(qū)分布等結(jié)果，得到了本工程穿越破碎帶時(shí)最優(yōu)的隧道施工方案。
　　(3)總結(jié)了巖體結(jié)構(gòu)、巖體滲流等相關(guān)理論知識(shí)，并對(duì)巖體滲流場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)的流固耦合進(jìn)行了數(shù)值推導(dǎo)，介紹了不同裂隙巖體滲流模型的特點(diǎn)。
　　(4)在上述研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，基于流固耦合理論對(duì)隧道穿越富水破碎帶的施工進(jìn)行數(shù)值模擬，以隧道圍巖穩(wěn)定性為指標(biāo)將其與未考慮流固耦合作用下的隧道開(kāi)挖進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)隧道穿越富水地帶