滑坡地段隧道施工变形及工程措施研究

论文摘要

论文以“隆叙地方铁路纳溪至叙永段”大秧田隧道工程为研究背景,采用资料调研、理论分析、FLAC数值模拟计算相结合的方法,对滑坡地段隧道施工过程中的变形以及控制变形的工程措施进行分析。通过对大秧田古滑坡的地质情况进行分析,并采用瑞典条分法和数值计算方法计算滑坡稳定安全系数,得出隧道开挖前滑坡整体处于稳定状态,隧道开挖不会引起古滑坡滑动。通过对隧道第一次塌方时的施工状态的数值模拟得出：隧道开挖后围岩处于极其不利的受力状态,地表发生了明显位移,沉降呈现出以拱顶为中心的中间大两头小的“漏斗”分布形式,与实际情况相符。通过对隧道第二次塌方时的施工状态的数值模拟得出：对拱部围岩管棚加固后开挖,围岩仍处于较不利的受力状态,地表仍发生了明显位移,呈现出以拱顶为中心的中间大两头小的“漏斗”分布形式,与实际情况相符。通过对避免隧道塌方的施工方法进行数值模拟得出：采取增设管棚后紧跟二次衬砌的方法对隧道进行处理后,隧道受力状态得到极大改善,地表位移非常小,未发生塌陷,隧道处于安全稳定状态。说明管棚加固后二衬紧跟的工程措施是合理有效的。根据数值计算结果提出了一套解决大秧田隧道施工变形的工程措施。论文的研究对今后相关类似工程的建设具有一定的指导意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 本文研究背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文研究主要内容
• 第2章 大秧田隧道工程
• 2.1 大秧田滑坡概况
• 2.2 大秧田隧道工程概况
• 2.2.1 地质情况
• 2.2.2 隧道结构与施工方法
• 2.3 小结
• 第3章 滑坡与隧道施工变形特征
• 3.1 概述
• 3.2 引起隧道变形的原因及其变形特征
• 3.3 滑坡引起的隧道变形特征分析
• 3.3.1 引起隧道变形的滑坡成因分析
• 3.3.2 滑坡与隧道变形的地质力学模型
• 3.3.3 大秧田滑坡分析
• 3.3.4 大秧田滑坡与隧道施工变形机理及特征
• 3.4 小结
• 第4章 滑坡与隧道变形计算分析
• 4.1 瑞典条分法计算滑坡稳定安全系数
• 4.1.1 瑞典条分法
• 4.1.2 瑞典条分法计算大秧田滑坡稳定安全系数
• 4.2 数值计算方法与计算模型
• 4.2.1 FLAC 3D计算方法
• 4.2.2 计算模型
• 4.3 大秧田滑坡稳定性分析
• 4.3.1 应力
• 4.3.2 塑性区分布
• 4.3.3 稳定安全系数
• 4.4 隧道第一次塌方分析
• 4.4.1 应力
• 4.4.2 塑性区分布
• 4.4.3 位移
• 4.5 隧道第二次塌方分析
• 4.5.1 应力
• 4.5.2 塑性区分布
• 4.5.3 位移
• 4.6 避免隧道塌方的施工方法分析
• 4.6.1 应力
• 4.6.2 塑性区分布
• 4.6.3 位移
• 4.7 小结
• 第5章 滑坡地段控制隧道施工变形的工程措施
• 5.1 概述
• 5.2 控制隧道施工变形工程措施
• 5.2.1 常用工程措施
• 5.2.2 具体工程措施
• 5.2.3 抗滑桩的应用
• 5.3 小结
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献