丁家山軟弱破碎圍巖隧道管棚預(yù)支護(hù)效應(yīng)研究.pdf

1、軟弱破碎圍巖隧道因其圍巖的強(qiáng)度較低，抗擾動(dòng)能力較差，為確保隧道施工時(shí)能夠安全通過(guò)軟弱地層，防止開(kāi)挖過(guò)程中圍巖崩塌并保持隧道掌子面及地表的穩(wěn)定，一般采用超前支護(hù)方法對(duì)掌子面前方土體進(jìn)行預(yù)加固。在我國(guó)，管棚超前支護(hù)法首先用于山嶺隧道施工中，并在穿越淺埋地段、松散破碎帶、節(jié)理斷層、涌水突泥等特殊地質(zhì)環(huán)境隧道施工中發(fā)揮了重要作用。
　　 本文以大廣高速公路丁家山隧道為工程背景和研究對(duì)象，根據(jù)隧道實(shí)際工程地質(zhì)條件、施工特點(diǎn)與環(huán)境條件，開(kāi)展

2、淺埋隧道管棚預(yù)支護(hù)效應(yīng)研究。基于國(guó)內(nèi)外管棚支護(hù)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用研究現(xiàn)狀，對(duì)管棚超前支護(hù)研究理論進(jìn)行總結(jié)歸納，結(jié)合丁家山管棚支護(hù)設(shè)計(jì)與施工，針對(duì)管棚支護(hù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，提出管棚預(yù)支護(hù)法適用條件；根據(jù)目前工程經(jīng)驗(yàn)以及丁家山隧道變形監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，分析得出管棚支護(hù)效應(yīng)作用機(jī)理，并以彈性地基理論為基礎(chǔ)，建立管棚的雙參數(shù)彈性地基梁模型，模擬管棚與圍巖的相互作用，將該模型應(yīng)用于實(shí)際工程中，利用解析法求得管棚的撓度、轉(zhuǎn)角、彎矩以及剪力方程，分析鋼管在隧道開(kāi)挖中

3、的變形及內(nèi)力特征，得出管棚的類型選取對(duì)支護(hù)效應(yīng)的影響；采用FLAC3D數(shù)值分析軟件對(duì)隧道洞口段管棚支護(hù)進(jìn)行數(shù)值模擬，分析在管棚預(yù)支護(hù)情況下，隨著隧道的開(kāi)挖，管棚變形以及地表沉降情況，總結(jié)在開(kāi)挖過(guò)程中，洞周及地表位移的一般規(guī)律；同時(shí)，分析丁家山隧道洞口段實(shí)測(cè)管棚變形及地表沉降數(shù)據(jù)，研究管棚支護(hù)時(shí)圍巖的穩(wěn)定性，與數(shù)值模擬及解析解得出的規(guī)律進(jìn)行比較，完善軟弱破碎圍巖管棚超前設(shè)計(jì)理論，為設(shè)計(jì)施工參數(shù)的選擇提供依據(jù)。
　　 本文依托丁家山