陡倾岩层中隧道围岩失稳机理及塌方处置对策探讨

论文摘要

围岩稳定性是隧道及地下工程设计和施工关注的主要问题之一。对于修筑在强度和稳定性受结构面控制的岩体中的地下工程,其围岩的稳定性与岩体结构面的产状及其工程特性直接相关。论文探讨了陡倾岩层中隧道围岩的失稳机理及塌方处置对策,并以磨河村隧道塌方的处置为例予以说明。在综述影响隧道围岩稳定性的因素的基础上,分析了影响陡倾岩层中隧道围岩稳定性的因素和围岩失稳特征。在此基础上,探讨了陡倾层状岩体中隧道围岩失稳的三种常见形式及其机理：①多组结构面控制的块体在重力作用下的塌落；②边墙处岩块的滑动失稳；③抗拉强度控制的岩层弯折破坏。在前人工作的基础上,给出了上述三种失稳机理的分析方法,以及围岩稳定的应力条件。依据分析结果,探讨了针对这三种失稳形式的处置措施。最后,以磨河村隧道塌方的处置为例,说明了岩体结构面及其产状对围岩稳定性和塌落体特征的影响、分析了塌方处置措施的效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题依据和研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 层状岩体强度理论研究
• 1.2.2 陡倾围岩的失稳机理
• 1.2.3 围岩主要支护措施
• 1.3 论文研究内容
• 第二章 陡倾岩层中隧道围岩失稳机理
• 2.1 隧道陡倾围岩失稳的影响因素
• 2.1.1 岩石强度
• 2.1.2 岩体结构及尺寸效应
• 2.1.3 岩层产状及其与隧道的空间关系
• 2.1.4 地下水
• 2.1.5 初始地应力
• 2.1.6 施工方法
• 2.1.7 层面抗剪强度
• 2.2 陡倾岩层中隧道围岩失稳现象
• 2.2.1 不利产状引起的围岩失稳
• 2.2.2 由高地应力引发的围岩失稳
• 2.3 陡倾岩层中隧道围岩失稳机理
• 2.3.1 多组结构面围限的岩块的掉落
• 2.3.2 隧道边墙岩块的滑移
• 2.3.3 岩层弯折破坏
• 2.4 围岩稳定性判断准则
• 2.4.1 陡倾岩层中隧道围岩强度判断标准
• 2.4.2 陡倾岩层中隧道围岩位移判断标准
• 2.5 陡倾岩层中隧道围岩稳定性计算
• 2.5.1 块体失稳计算
• 2.5.2 边墙滑移稳定性计算
• 2.5.3 岩层弯折破坏计算
• 2.6 小结
• 第三章 隧道陡倾围岩支护措施与塌方处置措施
• 3.1 支护措施
• 3.1.1 锚喷支护
• 3.1.2 锚喷支护计算
• 3.2 塌方处置措施
• 3.2.1 塌方判断标准及分级标准
• 3.2.2 塌方的常用处置措施
• 3.3 小结
• 第四章 工程实例与分析
• 4.1 工程概况
• 4.1.1 工程地质条件
• 4.1.2 隧道围岩分级与支护结构
• 4.1.3 施工方法
• 4.2 塌方简况
• 4.3 塌方原因分析
• 4.4 塌方处置措施
• 4.5 小结
• 结论与展望
• 结论
• 展望
• 参考文献
• 致谢