【碩士】軟硬巖交互地層水下隧道最小巖石覆蓋層厚度研究【2007】

內容簡介

　　學科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學位：工學碩士　　學位授予單位：重慶大學　　學位年度： 2007年　　最小巖石覆蓋層厚度是修建水下隧道的關鍵問題之一，它不僅關系到隧道的施工和運營安全，而且直接影響其修建費用。合理確定最小巖石覆蓋層厚度是修建水下隧道需要認真研究解決的課題。水下隧道在穿越軟硬巖交互地層時兩種巖體相互影響，使得其變形和破壞特征與均一地層有所不同。同時，江水滲流對水下隧道的穩(wěn)定性及隧道最小巖石覆蓋層厚度的確定有一定影響。本文以重慶兩江隧道中的長江隧道為研究背景，對以上問題進行了研究?！　、俳Y合長江隧道的具體情況，論述了水下隧道在路線選型、斷面選擇和支護方面的特征?！　、谠趶V泛收集國內外已建水下隧道資料的基礎上，總結了影響水下隧道最小巖石覆蓋層厚度的主要因素及其經驗研究方法：挪威海底隧道建設經驗方法、國內頂水采煤經驗公式、隔水巖柱經驗法、日本經驗方法。結合長江隧道江水深度、施工方法、地形地質情況，應用前述四種方法對最小巖石覆蓋層厚度進行工程類比分析，并確定其范圍為21m一32m。　?、郯⑹隽擞邢迒卧M分析地下工程的基本原理，運用MDAs，GTs軟件對長江隧道8種巖石覆蓋層厚度工況進行彈塑性數值模擬分析。結果表明：隧道在不同巖層中的變形、應力特點和塑性區(qū)分布有所差別；不同巖石覆蓋層厚度下的圍巖位移、應力，錨桿軸力，噴射混凝土應力及隧道塑性區(qū)分布范圍有一定的差別，但其變化規(guī)律和分布趨勢一致。根據主應力擾動范圍判據和圍巖位移收斂判據，確定出長江隧道較合理的最小巖石覆蓋層厚度為25m?！　、茉诠こ填惐群蛷椝苄杂邢拊M確定的最小巖石覆蓋層厚度的基礎上，進一步進行間接滲流．應力耦合模擬，分析了滲流對圍巖位移、應力，錨桿軸力，噴射混凝土應力及隧道塑性區(qū)的影響。結果表明：滲流對透水性較強的砂巖影響較大，對弱透水性的泥巖影響很小。施工時加強局部支護，做好超前探水并及時防滲止水，最小巖石覆蓋層厚度為25m能確保隧道施工安全。　　

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