層狀圍巖隧道穩(wěn)定性及錨桿支護(hù)參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、自然界中具有層狀構(gòu)造的沉積巖約占陸地面積的2/3，而我國(guó)占到77.3％，許多變質(zhì)巖也具有顯著的層狀構(gòu)造特征，在工程建設(shè)中將遇到大量的層狀巖體穩(wěn)定問(wèn)題。層狀巖體由于具有層狀結(jié)構(gòu)，不僅變形和強(qiáng)度性質(zhì)具有明顯的各向異性，巖體的破壞機(jī)理及方式也明顯不同于其它巖體。本文依托渝湘高速酉洪段葡萄山隧道工程，開(kāi)展了層狀圍巖隧道施工監(jiān)測(cè)成果分析、層狀圍巖橫觀各向同性試驗(yàn)研究、不同傾角層狀圍巖隧道穩(wěn)定性以及層狀圍巖隧道錨桿支護(hù)參數(shù)優(yōu)化的研究。主要研究?jī)?nèi)容包

2、括：
　　 ⑴結(jié)合葡萄山隧道施工監(jiān)測(cè)資料分析，得到了水平層狀圍巖的拱頂下沉、水平收斂、錨桿軸力、圍巖與初期支護(hù)間壓力、初期支護(hù)與二次襯砌間的壓力的變化規(guī)律。
　　 ⑵采用MTS-815型全數(shù)控液壓伺服剛性巖石力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了兩個(gè)方向上的（垂直層理和平行層理方向）單軸和三軸室內(nèi)壓縮試驗(yàn)，研究了單軸抗壓強(qiáng)度和三軸抗壓強(qiáng)度橫觀各向同性性質(zhì)，分析并總結(jié)了圍壓對(duì)橫觀各向同性性質(zhì)的影響。
　　 ⑶利用試驗(yàn)所得到的巖石的力學(xué)

3、參數(shù)、采用三維彈塑性有限元法對(duì)不同傾角層狀圍巖隧道穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。共建立6個(gè)模型，包括一個(gè)無(wú)層面模型及層面傾角分別為0°、22.5°、45°、67.5°和90°的5個(gè)模型，研究了各個(gè)模型圍巖應(yīng)力、位移、塑性區(qū)變化規(guī)律及初期支護(hù)受力特征。
　　 ⑷從經(jīng)濟(jì)的角度，以0度和45度模型為例，從錨桿長(zhǎng)度、錨桿布置兩個(gè)方面提出了層狀圍巖隧道錨桿支護(hù)參數(shù)優(yōu)化的建議方案。論文研究成果為層狀圍巖隧道穩(wěn)定性分析和支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)，同