考慮流固耦合的紅層軟巖隧道力學效應研究.pdf

1、華 東 交 通 大 學華 東 交 通 大 學2016 2016屆 碩 士 學 位 論 文屆 碩 士 學 位 論 文考 慮 考 慮 流 固 耦 合 的 紅 層 軟 巖 隧 道流 固 耦 合 的 紅 層 軟 巖 隧 道 力 學 力 學 效 應 研 究效 應 研 究土 木 建 筑 學 院土 木 建 筑 學 院摘要 I 考慮 考慮流固耦合的紅層軟巖隧道 流固耦合的紅層軟巖隧道力學效應研究 力學效應研究 摘要 摘要 我國華北、華東、中南、西南地區(qū)

2、廣泛分布著紅層軟巖。隨著國內(nèi)基礎設施的大量建設，穿越紅層軟巖地區(qū)的隧道工程越來越多。紅層軟巖遇水巖體強度大幅度下降，巖體完整性不斷破壞，變形難以控制，常誘發(fā)滑坡、塌方等地質災害。目前，針對紅層軟巖隧道的研究相對較多， 但是多體現(xiàn)在對隧道圍巖力學參數(shù)和隧道施工技術控制措施方面，系統(tǒng)地對不同地質條件下地下水對紅層軟巖隧道的影響的研究還相對較少。本文以土地嶺隧道為工程背景,研究不同地質條件下地下水對紅層軟巖隧道的影響，主要有以下幾個方面： （

3、1） 依托實際工程， 通過建立對比工況， 對是否考慮流固耦合效應的紅層軟巖隧道的應力特性和變形進行研究， 得到滲流場作用下紅層軟巖隧道施工時圍巖變形和應力的變化態(tài)勢。 （2）通過數(shù)值模擬方法建立不同地質條件的隧道開挖工況，研究滲流場對紅層軟巖隧道的影響，不同地質條件分別為不同水位線、不同埋深、不同圍巖水壓力、不同偏壓角度。據(jù)此尋找內(nèi)在的變化規(guī)律，為實際工程的設計和施工提供相應的理論依據(jù)。 （3） 隧道圍巖注漿是軟巖隧道常用的提高圍巖強度

4、， 改善圍巖條件的方法， 通過改變注漿圈厚度、注漿圈滲透系數(shù)、注漿圈注漿范圍三個方面來研究地下水作用下，滲流場對紅層軟巖隧道的影響。據(jù)此為紅層軟巖隧道的施工提供理論指導。 （4）根據(jù)工程實際，首先選擇富水圍巖段的不受偏壓段和受偏壓段進行數(shù)值模擬分析，研究滲流場對紅層軟巖隧道施工力學效應的影響，然后與不受偏壓段和受偏壓段監(jiān)控量測資料進行對比，分析拱頂沉降、周邊收斂、圍巖壓力、初襯內(nèi)力、圍巖內(nèi)部位移的變化，驗證數(shù)值計算的準確性。 關鍵詞 關