緩傾地層隧道開挖的圍巖松動(dòng)形態(tài)與測(cè)試方法研究.pdf

1、某緩傾、薄層泥頁巖互層隧道在施工過程中易出現(xiàn)底板開裂等嚴(yán)重變形破壞情況，需要確定圍巖松動(dòng)圈的范圍以進(jìn)行有效的錨固支護(hù)設(shè)計(jì)。但由于地層緩傾且具有薄層弱結(jié)構(gòu)體，其松動(dòng)圈和塑性區(qū)的形態(tài)、范圍與均質(zhì)圍巖有很大差別。目前對(duì)于此類非均質(zhì)各向異性圍巖的測(cè)試與研究工作偏少，因此有必要對(duì)此類圍巖進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試并做進(jìn)一步的研究。
　　現(xiàn)場(chǎng)采用聲波法以及鉆孔彈性模量法分別對(duì)緩傾、薄層泥頁巖互層隧道和均質(zhì)圍巖隧道進(jìn)行松動(dòng)圈測(cè)試，但兩種方法的測(cè)試結(jié)果出入較大

2、。通過數(shù)值模擬計(jì)算來驗(yàn)證聲波法與鉆孔彈性模量法在這兩類圍巖松動(dòng)圈測(cè)試中的可靠性，并研究了均質(zhì)圍巖和緩傾、薄層泥頁巖互層圍巖的松動(dòng)圈形態(tài)特征，以及原地應(yīng)力因素的影響。
　　在緩傾、薄層泥頁巖互層案例中，通過數(shù)值模擬計(jì)算得到的圍巖松動(dòng)圈范圍與鉆孔彈性模量法測(cè)得的結(jié)果大致相同，而與聲波法的結(jié)果相差甚遠(yuǎn)。通過分析可以得出:鉆孔彈性模量法在本案例的圍巖松動(dòng)圈測(cè)試中較為可靠，聲波法的測(cè)試結(jié)果誤差較大。
　　通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果以及數(shù)值模擬計(jì)

3、算結(jié)果得知:緩傾、薄層泥頁巖隧道的松動(dòng)圈沿垂直于層理方向?qū)ΨQ分布，呈現(xiàn)明顯的在斷面周邊沿地層長(zhǎng)條狀分布的特點(diǎn)。由于地層緩傾且有軟弱夾層，圍巖強(qiáng)度降低，變形增大，應(yīng)力與位移的主方向?yàn)榇怪庇趯永矸较颍瑧?yīng)力集中于左拱，產(chǎn)生偏壓現(xiàn)象，造成隧道斷面左拱處的松動(dòng)范圍增大。
　　最后，本文對(duì)此次緩傾、薄層泥頁巖互層隧道工程的支護(hù)提出了建議:該類型隧道圍巖的變形較大，需要采取針對(duì)性的的支護(hù)方式，應(yīng)提高支護(hù)等級(jí)，并且支護(hù)重點(diǎn)在于左拱與底板處，宜采用