煤系巖層隧道施工性態(tài)及其圍巖穩(wěn)定性的分析.pdf

1、我國是一個多山多煤的國家，且大多數都分布在我國中西部地區(qū)，而隨著我國經濟的不斷發(fā)展，西部大開發(fā)和中部崛起戰(zhàn)略的不斷深入，在已建和在建的各種交通工程中，中西部都占了很大的比率。由于這些多山多煤的地質情況和建設費用所決定，在這些交通工程中穿煤隧道就不可避免的多了起來。在這些穿煤山嶺隧道中，尤其是具有水平煤層的隧道的施工方法如何選取和圍巖的穩(wěn)定性研究更是至關重要。
　　本文結合石塘隧道的工程實例，首先對煤系巖層隧道的施工措施進行了探討，

2、其次通過采用有限元軟件MIDAS-GTS對具有煤系巖層隧道段進行了二維彈塑性模擬，主要分析了不同分布位置、不同厚度的煤巖對于隧道施工性態(tài)及圍巖穩(wěn)定性的影響。通過分析、研究得到以下結論:
　?、偎淼涝谖闹虚_挖性態(tài)下對圍巖穩(wěn)定性的影響:
　　通過對拱頂具有近水平煤層的隧道在本文施工性態(tài)過程下模型的計算分析，得出了該施工性態(tài)下圍巖的力學變化規(guī)律，總結出該施工性態(tài)能有效防止在施工過程下圍巖失穩(wěn)。由于該模型沒施作仰拱，所以模型隧道仰拱

3、底部的圍巖隨著施工工序的進行，圍巖的穩(wěn)定性降低趨勢不斷加快，得出仰拱的施作是必要的
　　②近水平煤巖離隧道的距離對隧道圍巖穩(wěn)定性的影響:
　　分布于隧道拱頂上方的近水平煤巖，隨著其與隧道距離的增大，其對隧道圍巖穩(wěn)定性除仰拱隅角處無多大影響外，其余圍巖處圍巖的影響減小;分布于隧道仰拱下方的近水平煤巖，隨著其與隧道距離的增大，其對隧道圍巖穩(wěn)定性除拱腰處無多大影響外，其余圍巖處圍巖的影響減小;分布于隧道邊墻附近的近水平煤巖，對隧道

4、圍巖穩(wěn)定性的影響很小。
　?、劢矫簬r的厚度對隧道圍巖穩(wěn)定性的影響:
　　分布于隧道拱頂上方的近水平煤巖，隨著其厚度的增大，其對隧道圍巖穩(wěn)定性的影響處仰拱隅角處無多大變化外其余圍巖處增大;分布于隧道仰拱下方的近水平煤巖，隨著其厚度的增大，其對隧道圍巖穩(wěn)定性的影響除拱腰處無多大變化外其余圍巖處增大;分布于隧道邊墻周圍的近水平煤巖隨著煤巖厚度的增大，其對隧道圍巖穩(wěn)定性的影響減?。p小幅度較?。?，即基本對圍巖穩(wěn)定性的影響可以忽略

5、不計。
　?、芙矫簬r處于隧道不同位置處時對于圍巖穩(wěn)定性的影響:
　　通過對于處于隧道不同位置處圍巖的計算結果表明，處于隧道拱頂部位的近水平煤巖對于隧道圍巖的的穩(wěn)定性影響最大;處于隧道仰拱底部的近水平煤巖對于隧道圍巖穩(wěn)定性的影響略小于處于隧道拱頂部位的近水平煤巖對于隧道圍巖穩(wěn)定性的影響;處于隧道邊墻兩側的近水平煤巖對于圍巖穩(wěn)定性的影響最小，基本可以忽略不計。
　　本文以石塘隧道為依托工程，通過對不同位置和不同厚度的近