裂隙破碎帶地段水工隧洞掘進(jìn)支護(hù)參數(shù)優(yōu)化及可靠性分析.pdf

1、本文依托實(shí)際工程，利用數(shù)值模擬與現(xiàn)場試驗(yàn)相結(jié)合，并且引用了可靠度計(jì)算的方法，對(duì)水工隧洞工程穿越裂隙破碎帶的圍巖支護(hù)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化并且驗(yàn)證可行性，使其支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)更趨于科學(xué)，更嚴(yán)謹(jǐn)，更能反映出水工隧洞軟弱圍巖問題的本質(zhì)。
　　本研究在查閱大量文獻(xiàn)的的前提基礎(chǔ)之下，歸納了新奧法的支護(hù)結(jié)構(gòu)的作用原理和開挖形式的優(yōu)勢(shì)弊端，以及穿越斷層破碎帶圍巖的特征，根據(jù)依托水工隧洞的工程概況，深入論述有效地隧道支護(hù)方法。依托工程穿越斷層破碎帶圍巖支護(hù)的特

2、殊性，本文利用FLAC3D軟件對(duì)設(shè)計(jì)出的圍巖采用上下開挖法進(jìn)行參數(shù)模擬，模擬出水工隧洞斷面圍巖在開挖，支護(hù)，再開挖時(shí)的圍巖收斂情況以及應(yīng)力重分布情況，并據(jù)此得出合理的鋼拱架間距，錨桿長度，錨桿環(huán)向間距以及噴射混凝土厚度。根據(jù)依托工程的現(xiàn)場施工監(jiān)控量測(cè)，分別對(duì)同級(jí)的普通段圍巖和斷層破碎帶地段圍巖的拱頂沉降和周邊收斂進(jìn)行比較，并用回歸曲線推算出拱頂沉降的最終位移。將優(yōu)化后的支護(hù)參數(shù)與普通圍巖設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)在同類型的斷層破碎帶圍巖進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，

3、分別對(duì)圍巖變形，噴射混凝土壓力，鋼拱架內(nèi)外側(cè)應(yīng)力與初期支護(hù)圍巖壓力進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)分析，得出實(shí)驗(yàn)優(yōu)化段的支護(hù)完全可以保持?jǐn)鄬悠扑閹鷰r的穩(wěn)定，而初始設(shè)計(jì)參數(shù)在圍巖的拱腰以及偏上處出現(xiàn)了破壞，從監(jiān)控量測(cè)得到的數(shù)據(jù)與圍巖穩(wěn)定情況分析，數(shù)值模擬優(yōu)化后的參數(shù)可以承載裂隙破碎帶的圍巖并保持穩(wěn)定。以響應(yīng)面法為基礎(chǔ)，加入了蒙特卡洛的數(shù)據(jù)采集形式，將水工隧洞斷層斷面的結(jié)構(gòu)可靠度進(jìn)行了理論模擬計(jì)算，計(jì)算出的可靠度β值拱腳處最大，然后在拱腰處達(dá)到一個(gè)最小值，在