高地應(yīng)力條件下軟巖隧道掌子面擠出效應(yīng)研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人口的不斷加速增長及城市規(guī)模的發(fā)展，人類的生存環(huán)境持續(xù)發(fā)生改變，資源利用過度，呈缺乏之勢，城市人口增多，人均生存空間減少，交通擁堵，生態(tài)失衡和環(huán)境惡化等問題對世界經(jīng)濟(jì)人文的發(fā)展影響越來越惡劣。為此，世界各國政府為了促進(jìn)社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，解決城市擁擠的問題，逐步開始將城市建設(shè)向地下發(fā)展，規(guī)劃建設(shè)了一大批地下工程。自新中國成立以來，我國隧道建設(shè)已經(jīng)取得了驕人的成績，令世界矚目。
　　新意法是意大利著名學(xué)者Pietro

2、Lunardi先生歷經(jīng)多年的探索與實(shí)踐并在前人理論基礎(chǔ)上創(chuàng)立的，又稱為巖土控制變形分析法。該工法針對隧道變形反應(yīng)的真正起因，提出了一整套理論分析方法和實(shí)際工程措施。特別是在軟弱破碎地質(zhì)條件下，通過采取預(yù)約束和約束措施加固掌子面一超前核心土和隧道圍巖，能夠?qū)崿F(xiàn)全斷面掘進(jìn)施工，具有安全、高效、控制工期和費(fèi)用的優(yōu)勢。
　　本文以蘭新高鐵第二雙線大梁隧道為工程背景，針對高地應(yīng)力條件下軟巖隧道施工過程中存在的掌子面擠出問題，主要完成以下幾個(gè)

3、方面問題的研究:
　　1.掌子面擠出做為軟巖大變形的主要表現(xiàn)形式之一，要研究掌子面擠出發(fā)生的機(jī)理首先要明確軟巖大變形的發(fā)生機(jī)理，本文從軟巖的定義、軟巖大變形的特性及大變形的機(jī)理三方面闡述掌子面擠出發(fā)生的機(jī)理;同時(shí)，為了在施工過程中及時(shí)有效的預(yù)報(bào)掌子面是否發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象，本文提出了簡單易用的掌子面擠出預(yù)測方法，為現(xiàn)場施工人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)掌子面失穩(wěn)并采取控制措施提供方法。
　　2.本論文在第二章部分提出了控制掌子面擠出變形的施工技術(shù)，

4、并結(jié)合在大梁隧道做得現(xiàn)場試驗(yàn)，通過對比試驗(yàn)結(jié)果，比較分析了部分掌子面支護(hù)技術(shù)對掌子面擠出控制效果，得出了控制掌子面擠出的有效方法;同時(shí)，本章內(nèi)容還提出了掌子面擠出變形的監(jiān)控量測方法，得到了擠出變形值與掌子面圍巖破壞狀況之間的關(guān)系，為指導(dǎo)施工提供依據(jù)。
　　3.最后，本論文利用大型通用有限差分軟件FLAC3D對大梁隧道采用的幾種施工工法引起的掌子面擠出變形進(jìn)行數(shù)值模擬，通過對比分析不同施工工法條件下，大梁隧道掌子面的擠出位移值，得出