松散堆积体区域隧道洞口段稳定性分析研究

发布时间：2017-06-11 13:09

  本文关键词：松散堆积体区域隧道洞口段稳定性分析研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：论文以云南丽香铁路松散堆积体区域的圆宝山隧道洞口段为研究背景,开展洞口段的堆积体力学特性、不同压实度的抗剪强度试验以及现场监控量测和边坡稳定性分析等工作。试验结果发现松散堆积体不同于一般的土体,其颗粒级配分布具有离散性,颗粒级配不续且存在部分粒径较大的块石结构,颗粒粒径主要集中在0.075mm~5mm的区间范围内,小于0.075mm的土粒含量较少。松散堆积体的抗剪强度随着垂直应力的增加而增加,其物理力学参数也随着垂直应力的增加而增大。当垂直应力相同时,松散堆积体的抗剪强度与试样的压实度关系密切,且随着压实度的增加抗剪强度大幅度增强。松散堆积体区域的隧道在开挖过程中受重力作用的影响,且由于松散堆积体本身的粘结性较差,会出现隧道边仰坡失稳的现象,主要失稳模式有:张拉破坏、剪切破坏、局部塌陷破坏和堆塌破坏。研究松散堆积体的物理特性和力学特性,并结合松散堆积体的边仰坡失稳机理,认为堆积体区域的隧道开挖应边开挖边支护,以提高其安全系数,且对坡脚进行压实处理可提高堆积体的抗剪强度和力学参数,进而提高坡体的安全稳定性系数,根据室内直剪试验的结论分析发现,压实度越高,坡体的安全稳定性系数越高,考虑到实际操作的限制,建议选取大于0.9的压实度。实际工程中松散堆积体区域的隧道边仰坡由于其地质条件的影响,边仰坡变形较大,发生明显滑移,出现大量裂缝,导致无法进洞施工和支护。松散堆积体区域的隧道洞口在加强支护之后,经理论计算和监控量测分析,可以暂时处于极限平衡状态,但是考虑到雨季对坡体稳定性影响较大,可能破坏极限平衡状态,需对坡脚和仰坡加固。根据本文的实验数据,对坡脚的松散堆积体进行了回填压实处理,且对仰坡做了锚固网喷,经理论计算坡体稳定性安全系数满足规范要求,经监控量测发现洞口和坡体处于稳定状态。可见压实度对松散堆积体的抗剪强度和力学参数有较大影响,采用较大的压实度对实际工程中的坡体稳定性具有明显发加固效果。
【关键词】：松散堆积体 压实度 直剪试验 监控量测 稳定性分析 安全系数
【学位授予单位】：湖南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U452.11
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 堆积体的研究现状11-12
• 1.3 研究路线和方法12-14
• 第二章 圆宝山隧道及其洞口工程概况14-22
• 2.1 线路概况14-15
• 2.2 工程概况15-19
• 2.2.1 主要技术标准15
• 2.2.2 主要工程项目15
• 2.2.3 主要工程数量15-16
• 2.2.4 工程特点16-19
• 2.3 自然特征19-20
• 2.3.1 地形地貌19
• 2.3.2 地震19
• 2.3.3 地层岩性及地质构造19-20
• 2.3.4 水文地质特征20
• 2.4 其他情况20-21
• 2.4.1 交通运输状况20
• 2.4.2 沿线水源、电源、燃料等可资利用的情况20-21
• 2.4.3 当地建筑材料的分布情况21
• 2.5 本章小结21-22
• 第三章 圆宝山隧道洞口堆积体物理力学试验研究22-36
• 3.1 松散堆积体试样选取22
• 3.2 基本物理特性试验研究22-29
• 3.2.1 筛分试验23-24
• 3.2.2 级配特征24-26
• 3.2.3 击实试验研究26-29
• 3.3 松散堆积体抗剪强度试验研究29-34
• 3.3.1 试验概述30-31
• 3.3.2 室内直剪试验31-32
• 3.3.3 试验结果及分析32-34
• 3.4 本章小结34-36
• 第四章 堆积体区域隧道洞口边坡失稳机理与治理36-52
• 4.1 堆积体区域隧道边坡失稳机理36-39
• 4.2 圆宝山隧道洞口段原设计方案39-43
• 4.3 洞口失稳治理方案43-48
• 4.4 坡体稳定性分析48-49
• 4.5 本章小结49-52
• 第五章 堆积体区域隧道洞口段变形监测与分析52-62
• 5.1 监控量测断面及测点布置原则52-53
• 5.2 监控量测频率及控制基准53-54
• 5.3 监测结果及对比分析54-61
• 5.3.1 监控量测数据分析处理54-56
• 5.3.2 原方案现场监测数据分析56-59
• 5.3.3 变更方案现场监测数据分析59-61
• 5.4 本章小结61-62
• 第六章 结论及展望62-64
• 6.1 结论62
• 6.2 展望62-64
• 参考 文献64-68
• 致谢68-70
• 附录A：攻读学位期间发表的论文及参与科研70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 曹运江;杨浩;黄润秋;冯涛;唐辉明;黄玉凤;;岷江某水库蓄水运行期进水口高边坡变形特征模拟研究[J];成都理工大学学报(自然科学版);2015年01期

2 马晓朋;陈秋南;谢发亮;赵柳;李腾飞;;复杂条件下连拱隧道洞口塌方成因及加固技术[J];湖南科技大学学报(自然科学版);2014年01期

3 马晓朋;陈秋南;李腾飞;赵柳;谢发亮;;浅埋偏压连拱隧道洞口段数值模拟与监测研究[J];湖南工程学院学报(自然科学版);2013年02期

4 刘海军;雍金柱;樵海国;;山岭地区土石堆积松散体隧道施工技术[J];公路交通科技(应用技术版);2012年03期

5 周强;黄永强;;松散堆积体中浅埋小净距隧道施工期位移和应力场的2D分析[J];公路工程;2011年04期

6 黄兴周;魏再超;;空间变异理论在堆积体边坡研究中的应用[J];地下空间与工程学报;2011年04期

7 王文志;孙红;石志亮;;浅谈直剪试验与三轴试验的异同[J];内蒙古水利;2011年02期

8 张燎;吴银亮;;高速公路隧道边坡稳定性分析与加固措施选择[J];中国西部科技;2011年11期

9 方昱;刘开云;;隧道监控量测数据分析与管理系统的设计与开发[J];隧道建设;2010年03期

10 刘金龙;刘洁群;陈陆望;汪东林;;土的空间破坏面及其抗剪强度[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);2009年01期

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本文编号：441673