斷層破碎帶地段隧道穩(wěn)定性分析與施工參數優(yōu)化研究.pdf

1、長大隧道穿越斷層破碎帶施工時容易出現變形、坍塌等災害問題，嚴重影響施工安全和進度、危害人員的安全。目前，安全快速穿越斷層破碎帶的施工技術尚不成熟。因此，對隧道穿越斷層破碎帶所面臨的安全快速施工問題展開系統(tǒng)研究具有重要的現實意義。
　　本文以新建某鐵路隧道為工程背景，首先總結了隧道穿越斷層破碎帶圍巖穩(wěn)定性分析、隧道支護理論和方法的研究現狀，其次對隧道穿越不同傾角斷層破碎帶的圍巖及支護結構變形、受力、安全性進行了研究，再次對該工程施工

2、參數進行了優(yōu)化分析，最后對隧道穿越斷層破碎帶的現場監(jiān)測數據進行了分析。本文主要研究內容及成果如下:
　　(1)斷層破碎帶傾角對隧道穩(wěn)定性影響研究
　　結合依托工程的地質構造，通過三維數值模擬，首先分析并總結了隧道穿越不同傾角（如75°、90°、105°）斷層破碎帶時隧道結構變形和受力的變化規(guī)律，然后探討了隧道開挖做與不做初期支護的可行性，分析并總結出超前加固的必要性，最后對隧道穿越斷層破碎帶的超前加固作用進行了數值分析，并對

3、隧道結構進行安全性評價，驗證了超前加固的有效性。
　　(2)隧道穿越斷層破碎帶施工參數優(yōu)化研究
　　結合新建某鐵路隧道具體的施工方法及支護設計，通過三維數值模擬，對隧道開挖進尺和加固區(qū)厚度進行優(yōu)化，從隧道結構變形、受力、安全性等方面進行了對比分析，總結了不同施工參數對隧道的影響規(guī)律，最終確定了合理施工參數，以保證隧道工程安全快速施工。
　　(3)隧道變形及受力監(jiān)測數據分析
　　結合隧道典型斷面的現場監(jiān)測數據，首先

4、分析了上下臺階開挖支護對隧道產生變形的貢獻，然后對比分析了初襯和二襯分別對隧道結構變形和受力的作用及它們各自功能和貢獻，初期支護的荷載分擔比例為69.3％，二次襯砌的荷載分擔比例為30.7％，最后將現場監(jiān)測數據與數值計算結果進行了對比分析，從而驗證了數值模擬方法和分析思路的合理性，以便更好地指導類似工程設計和施工。
　　總之，本文從多方面分析了斷層破碎帶對隧道開挖的影響規(guī)律，驗證了斷層破碎帶地段隧道開挖“管超前、短進尺”的合理性，