吉圖琿高鐵東興隧道膨脹巖場地預(yù)留土柱施工方法研究.pdf

1、近些年來，伴隨高速鐵路的快速發(fā)展，復(fù)雜地質(zhì)條件下鐵路隧道的修建和維護日趨頻繁，這期間由于膨脹性軟巖導致的工程問題屢見不鮮。據(jù)統(tǒng)計，全球40多個國家和地區(qū)的隧道工程都遭受過不同程度的膨脹巖問題，并且造成了不小的經(jīng)濟損失。中國則主要出現(xiàn)在廣西、云南、河南、湖北、四川、陜西、河北、安徽、江蘇和吉林等地。因此，開展對特殊巖土環(huán)境下隧道開挖問題的研究，提出適用于膨脹性軟巖隧道施工的快速開挖支護方法是具有現(xiàn)實意義的。
　　本文針對吉圖琿高鐵東

2、興隧道膨脹巖場地的開挖問題，分析了東興隧道工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料，得到了地層分布特征和主要物理力學參數(shù)。同時，研究了東興隧道場地不同深度同一位置和不同位置同一深度膨脹性圍巖的自由膨脹率試驗結(jié)果，得到了該場地膨脹巖土的分布規(guī)律。此外，闡述了東興隧道的既有施工方法和棘手的工程問題，提出了一種適用于膨脹巖土場地的新型隧道施工方法——預(yù)留土柱法（SRD法）。在此基礎(chǔ)上，采用二維和三維有限元方法比較分析了交叉中隔墻法和預(yù)留土柱法，并對預(yù)留土柱法的

3、主要施工參數(shù)進行了研究，其具體內(nèi)容如下：
　?。?）建立交叉中隔墻法和預(yù)留土柱法的二維有限元模型，比較分析了不同開挖方法對地表沉降、拱頂沉降、水平收斂、塑性區(qū)分布和支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力等方面的影響。
　?。?）建立預(yù)留土柱法的二維有限元模型，改變開挖順序、土柱寬度和曲率等主要施工參數(shù)，研究了不同參數(shù)變化對地表沉降、拱頂沉降和水平收斂的影響。同時，建立三維有限元模型，針對6m、12m和15m三種臺階長度，研究了其對超前掌子面、滯后掌子