大斷面黃土隧道穩(wěn)定性分析.pdf

1、我國是一個多山多丘陵的國家，并且黃土覆蓋面積較大，西部大開發(fā)建設(shè)的實(shí)施促進(jìn)了我國高速公路、鐵路干線網(wǎng)的不斷完善，特別是向我國西部多山地區(qū)的不斷延伸，使交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中穿越黃土高原地區(qū)的公路、鐵路越來越多。采用隧道來克服地形障礙使線路平直、縮短里程，避免不良地質(zhì)條件對線路的不利影響，有效地提高線路標(biāo)準(zhǔn)：同時對合理地保護(hù)自然環(huán)境，避免開挖路塹，減少破壞地面植被，水土保持和維持生態(tài)平衡，以及抵御自然災(zāi)害都十分有利。目前《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》(

2、TB10003-2005)、《公路隧道設(shè)計規(guī)范》(JTG/TD70-2004)和最新推廣使用的《公路隧道設(shè)計細(xì)則》(JTG/T D70-2010)中對隧道的設(shè)計要求和標(biāo)準(zhǔn)作了詳細(xì)的規(guī)定，但絕大部分是針對山嶺巖石隧道，而將黃土歸入特殊地質(zhì)，設(shè)計也只是在巖石隧道的基礎(chǔ)上降低圍巖級別，加大支護(hù)參數(shù)，做一定的補(bǔ)充規(guī)定，給了一些指導(dǎo)意見，尤其是對大斷面黃土隧道，上述規(guī)范和設(shè)計細(xì)則均未有所及。大斷面黃土隧道穩(wěn)定性的問題亟待解決：如隧道地質(zhì)的模糊評判

3、、隧道巖土材料的本構(gòu)關(guān)系、黃土軟巖隧道的力學(xué)機(jī)理、隧道圍巖的變形控制指標(biāo)、支護(hù)結(jié)構(gòu)的評價等，國內(nèi)外對此方面的研究報道甚少，研究工作剛起步。
　　 本文以新建鐵路蘭州至重慶線蘭州樞紐貨車北環(huán)線及蘭州北編組站(多段隧道總長23km，最長段12.5km)、連霍國道主干線(DJ45)永登-古浪高速公路隧道工程（全長1.6km，分離式）為工程背景，對大斷面黃土隧道的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究分析，主要內(nèi)容有以下幾個方面：⑴總結(jié)了目前隧道在設(shè)計理論、

4、圍巖失穩(wěn)機(jī)理、穩(wěn)定性的分析方法的研究概況；⑵在隧道施工作業(yè)前用TSP物探，對前方不良地質(zhì)圍巖進(jìn)行超前預(yù)報；研究隧道圍巖主要工程地質(zhì)條件，對隧道開挖穩(wěn)定性的影響；⑶在隧道施工作業(yè)中，綜合考察隧道初期支護(hù)極限相對位移、位移速度及位移速度的變化率，對隧道的穩(wěn)定性做出準(zhǔn)確預(yù)判；⑷在隧道支護(hù)作業(yè)時，考慮隧道圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)共同受力變形的特點(diǎn)，將隧道初期支護(hù)結(jié)構(gòu)作為串聯(lián)體系考慮，構(gòu)建考慮綜合安全系數(shù)的功能函數(shù)，來分析隧道初期支護(hù)系統(tǒng)的可靠度；⑸探討了