黃土覆蓋土巖接觸帶復(fù)雜圍巖隧道成洞技術(shù)研究.pdf

1、隨著西部交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展,工程中遇到了越來越多的黃土覆蓋下的山體隧道。隧道開挖施工時必然面臨穿越土巖接觸帶特殊地層的問題。開展這種特殊地層條件下成洞施工技術(shù)的研究具有重要的理論與工程實際意義。本文針對黃土覆蓋土巖接觸帶特殊地層條件下的隧道成洞技術(shù)問題,利用有限差分軟件FLAC3D開展了不同開挖條件下的三維建模數(shù)值計算分析。一是模擬上下臺階開挖施工條件下,分析了土巖接觸帶圍巖的破壞特征,預(yù)測了土巖接觸帶附近圍巖塌方區(qū)的范圍及大?。欢?/p>

2、是在上下臺階開挖時土巖接觸帶附近圍巖破壞特征認(rèn)識的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步分析了環(huán)形開挖留核心土法、中隔壁(CD)法及交叉中隔壁(CRD)法三種開挖方法,從土巖接觸面剪切位移變化、接觸帶附近土體滑動位移變化和塑性區(qū)及初期支護(hù)內(nèi)力變化三個方面,論證了它們的有效性。取得了如下認(rèn)識：1)上下臺階開挖時,掌子面距土巖接觸帶越近,土體相對于下覆巖體的位移越大,當(dāng)掌子面通過土巖接觸帶時其最大值達(dá)0.4975米；土巖接觸帶附近土側(cè)圍巖出現(xiàn)了較大范圍的塑性區(qū)；初

3、期支護(hù)出現(xiàn)拉應(yīng)力過大超過規(guī)范規(guī)定取值的情況,隨著初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞,洞頂上方會出現(xiàn)倒置半茶壺狀的塌方區(qū)。2)針對上下臺階開挖時土巖接觸帶上方120°范圍內(nèi)圍巖發(fā)生塌方的工程問題,建議采取塌方范圍內(nèi)小導(dǎo)管注漿超前支護(hù)的環(huán)形開挖留核心土法、中隔壁(CD)法及交叉中隔壁(CRD)法,它們均可以有效控制土巖接觸帶可能出現(xiàn)的洞頂塌方破壞。3)通過三種增強(qiáng)支護(hù)開挖方法比較,交叉中隔壁(CRD)法在開挖過程中由于一道豎向臨時支撐兩道橫向臨時支撐的作用