第三系砂泥巖隧道涌水涌泥段施工方案研究.pdf

1、第三系砂泥巖是一種特殊巖層，其圍巖工程特性參數(shù)不明確，與水即化，在隧道施工中容易坍塌，嚴(yán)重影響著工程質(zhì)量與施工進(jìn)度。本文是依托牡綏線擴能改造工程雙豐隧道為工程背景，運用有限元數(shù)值模擬方法對第三系砂泥巖地層涌水涌泥段隧道開挖施工方法進(jìn)行選取，進(jìn)一步通過數(shù)值模擬分析選取最優(yōu)支護(hù)參數(shù)。論文的主要研究工作與成果如下：
　　（1）對隧道發(fā)生涌水涌泥地質(zhì)災(zāi)害地段，分別從地形、地層圍巖、地下水、大氣降水和施工開挖等方面入手研究調(diào)查隧道發(fā)生涌水涌

2、泥的主要原因，并且結(jié)合國內(nèi)外防排水技術(shù)手段，針對隧道發(fā)生涌水涌泥地質(zhì)災(zāi)害作出處理。
　　（2）應(yīng)用現(xiàn)場應(yīng)力監(jiān)控量測手段對隧道涌水涌泥段施工進(jìn)行監(jiān)控量測，分別在拱頂、左右拱腰、左右邊墻和左右拱腳等七個測點進(jìn)行埋設(shè)壓力盒、安裝鋼架應(yīng)變計、混凝土應(yīng)變計和鋼筋應(yīng)變計等儀器進(jìn)行監(jiān)測，及時分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，研究圍巖受力變形與支護(hù)參數(shù)之間的關(guān)系。
　?。?）對 CD法施工方法和三臺階中側(cè)壁法進(jìn)行數(shù)值模擬分析，選取隧道施工最優(yōu)開挖方案，數(shù)值模擬

3、研究得出三臺階中側(cè)壁法具有控制隧道豎向變形、減少圍巖擾動、初期支護(hù)性能穩(wěn)定、適合中大型機械施工、施工安全性較高等優(yōu)點，所以選取三臺階中側(cè)壁法作為隧道的開挖施工方案。
　?。?）對初期支護(hù)方案中鎖腳錨桿直徑大小、鋼拱架型號和初噴混凝土厚度等支護(hù)參數(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬分析，分別對比了每種工況下隧道的變形位移大小、擾動圍巖范圍、以及初期支護(hù)混凝土應(yīng)力等因素，得出采用鎖腳錨桿直徑d=89 mm、鋼拱架I22a、初噴混凝土厚度h=30cm等支護(hù)參