第三系砂泥巖隧道涌水涌泥段施工方案研究.pdf

1、第三系砂泥巖是一種特殊巖層，其圍巖工程特性參數(shù)不明確，與水即化，在隧道施工中容易坍塌，嚴重影響著工程質(zhì)量與施工進度。本文是依托牡綏線擴能改造工程雙豐隧道為工程背景，運用有限元數(shù)值模擬方法對第三系砂泥巖地層涌水涌泥段隧道開挖施工方法進行選取，進一步通過數(shù)值模擬分析選取最優(yōu)支護參數(shù)。論文的主要研究工作與成果如下：
　　（1）對隧道發(fā)生涌水涌泥地質(zhì)災害地段，分別從地形、地層圍巖、地下水、大氣降水和施工開挖等方面入手研究調(diào)查隧道發(fā)生涌水涌

2、泥的主要原因，并且結(jié)合國內(nèi)外防排水技術(shù)手段，針對隧道發(fā)生涌水涌泥地質(zhì)災害作出處理。
　?。?）應(yīng)用現(xiàn)場應(yīng)力監(jiān)控量測手段對隧道涌水涌泥段施工進行監(jiān)控量測，分別在拱頂、左右拱腰、左右邊墻和左右拱腳等七個測點進行埋設(shè)壓力盒、安裝鋼架應(yīng)變計、混凝土應(yīng)變計和鋼筋應(yīng)變計等儀器進行監(jiān)測，及時分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，研究圍巖受力變形與支護參數(shù)之間的關(guān)系。
　?。?）對 CD法施工方法和三臺階中側(cè)壁法進行數(shù)值模擬分析，選取隧道施工最優(yōu)開挖方案，數(shù)值模擬

3、研究得出三臺階中側(cè)壁法具有控制隧道豎向變形、減少圍巖擾動、初期支護性能穩(wěn)定、適合中大型機械施工、施工安全性較高等優(yōu)點，所以選取三臺階中側(cè)壁法作為隧道的開挖施工方案。
　　（4）對初期支護方案中鎖腳錨桿直徑大小、鋼拱架型號和初噴混凝土厚度等支護參數(shù)進行數(shù)值模擬分析，分別對比了每種工況下隧道的變形位移大小、擾動圍巖范圍、以及初期支護混凝土應(yīng)力等因素，得出采用鎖腳錨桿直徑d=89 mm、鋼拱架I22a、初噴混凝土厚度h=30cm等支護參