考慮流固耦合的紅層軟巖隧道力學(xué)效應(yīng)研究.pdf

1、華 東 交 通 大 學(xué)華 東 交 通 大 學(xué)2016 2016屆 碩 士 學(xué) 位 論 文屆 碩 士 學(xué) 位 論 文考 慮 考 慮 流 固 耦 合 的 紅 層 軟 巖 隧 道流 固 耦 合 的 紅 層 軟 巖 隧 道 力 學(xué) 力 學(xué) 效 應(yīng) 研 究效 應(yīng) 研 究土 木 建 筑 學(xué) 院土 木 建 筑 學(xué) 院摘要 I 考慮 考慮流固耦合的紅層軟巖隧道 流固耦合的紅層軟巖隧道力學(xué)效應(yīng)研究 力學(xué)效應(yīng)研究 摘要 摘要 我國華北、華東、中南、西南地區(qū)

2、廣泛分布著紅層軟巖。隨著國內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施的大量建設(shè)，穿越紅層軟巖地區(qū)的隧道工程越來越多。紅層軟巖遇水巖體強(qiáng)度大幅度下降，巖體完整性不斷破壞，變形難以控制，常誘發(fā)滑坡、塌方等地質(zhì)災(zāi)害。目前，針對(duì)紅層軟巖隧道的研究相對(duì)較多， 但是多體現(xiàn)在對(duì)隧道圍巖力學(xué)參數(shù)和隧道施工技術(shù)控制措施方面，系統(tǒng)地對(duì)不同地質(zhì)條件下地下水對(duì)紅層軟巖隧道的影響的研究還相對(duì)較少。本文以土地嶺隧道為工程背景,研究不同地質(zhì)條件下地下水對(duì)紅層軟巖隧道的影響，主要有以下幾個(gè)方面： （

3、1） 依托實(shí)際工程， 通過建立對(duì)比工況， 對(duì)是否考慮流固耦合效應(yīng)的紅層軟巖隧道的應(yīng)力特性和變形進(jìn)行研究， 得到滲流場(chǎng)作用下紅層軟巖隧道施工時(shí)圍巖變形和應(yīng)力的變化態(tài)勢(shì)。 （2）通過數(shù)值模擬方法建立不同地質(zhì)條件的隧道開挖工況，研究滲流場(chǎng)對(duì)紅層軟巖隧道的影響，不同地質(zhì)條件分別為不同水位線、不同埋深、不同圍巖水壓力、不同偏壓角度。據(jù)此尋找內(nèi)在的變化規(guī)律，為實(shí)際工程的設(shè)計(jì)和施工提供相應(yīng)的理論依據(jù)。 （3） 隧道圍巖注漿是軟巖隧道常用的提高圍巖強(qiáng)度

4、， 改善圍巖條件的方法， 通過改變注漿圈厚度、注漿圈滲透系數(shù)、注漿圈注漿范圍三個(gè)方面來研究地下水作用下，滲流場(chǎng)對(duì)紅層軟巖隧道的影響。據(jù)此為紅層軟巖隧道的施工提供理論指導(dǎo)。 （4）根據(jù)工程實(shí)際，首先選擇富水圍巖段的不受偏壓段和受偏壓段進(jìn)行數(shù)值模擬分析，研究滲流場(chǎng)對(duì)紅層軟巖隧道施工力學(xué)效應(yīng)的影響，然后與不受偏壓段和受偏壓段監(jiān)控量測(cè)資料進(jìn)行對(duì)比，分析拱頂沉降、周邊收斂、圍巖壓力、初襯內(nèi)力、圍巖內(nèi)部位移的變化，驗(yàn)證數(shù)值計(jì)算的準(zhǔn)確性。 關(guān)鍵詞 關(guān)