薄層破碎硬質(zhì)巖隧道（群）施工方法及支護(hù)方式研究.pdf

1、近幾年我國加大對交通事業(yè)的投入，西部地區(qū)的交通基礎(chǔ)建設(shè)進(jìn)入快速發(fā)展的時期。我國西南地區(qū)多山，地質(zhì)條件復(fù)雜，巖體節(jié)理、裂隙較發(fā)育，圍巖破碎，力學(xué)性質(zhì)較差。在這種條件下修建大型隧道將會遇到很多新的問題，對設(shè)計和施工來說都是全新的挑戰(zhàn)。
　　本文以龍洞堡機(jī)場隧道為研究對象，用離散單元法為理論基礎(chǔ)，以3DEC為主要研究工具，分析在薄層破碎硬質(zhì)巖地層中隧道施工工法及支護(hù)方式，通過數(shù)值模擬并結(jié)合部分現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)證實計算結(jié)果的可靠性，為類似工程

2、設(shè)計提供參考。本論文開展的研究工作和主要成果如下:
　　(1)建立圓形隧道模型計算結(jié)構(gòu)面參數(shù)取值不同時對隧道穩(wěn)定性的影響。通過數(shù)值模擬分析發(fā)現(xiàn)，薄層破碎硬質(zhì)巖的破壞形式主要為沿著結(jié)構(gòu)面發(fā)生的剪切滑移破壞;結(jié)構(gòu)面的參數(shù)如節(jié)理間距、粘聚力、傾角等對開挖后隧道的穩(wěn)定性有影響，并給出當(dāng)這些參數(shù)取何值時對隧道的影響最大。當(dāng)缺少有關(guān)的實測參數(shù)時，可以以此為參考選擇參數(shù)進(jìn)行分析計算。
　　(2)以貴陽龍洞堡機(jī)場隧道為工程依托，建立薄層破碎

3、硬質(zhì)巖層大斷面隧道開挖模型。發(fā)現(xiàn)在薄層破碎硬質(zhì)巖地層中開挖大斷面隧道和隧道群，采用分部開挖法能夠有效控制隧道結(jié)構(gòu)的變形和受力，但是對結(jié)構(gòu)面的剪切滑移影響較小;錨桿可以提高圍巖的c、ψ值和圍巖的整體強(qiáng)度，減少結(jié)構(gòu)面的剪切滑移變形。通過3DEC計算分析并結(jié)合現(xiàn)場的實測數(shù)據(jù)，優(yōu)化后的工法能夠滿足施工的要求。
　　(3) FLAC3D中的遍布節(jié)理模型(ubiquitous-joint model)是將離散單元模型等效為連續(xù)介質(zhì)模型的一種行