【硕士】浅埋大跨度双线铁路隧道施工技术及变形控制技术研究【2008】

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内容简介

　　学科专业：建筑与土木工程　　授予学位：工学硕士　　学位授予单位：西南交通大学　　学位年度： 2008年　　论文以达成铁路新建200km/h双线段客货两用铁路中家乡沟隧道和宝石岩隧道施工为工程背景，通过采用现场监控量测与数值计算相结合的方法，研究了双线大跨度浅埋隧道在III级、Ⅳ级和V级围岩地段的围岩变形、锚杆轴力以及衬砌工作状况，获得了各级围岩的变形基准，锚杆和支护结构的工作状况。　　重点解决了大跨度隧道适合水平层状岩体条件下浅埋段的施工方法，不仅保证了隧道施工期间围岩与支护结构的安全与稳定，而且加快了隧道施工进程，缩短了建设工期，获得了良好的经济效果。　　在确定浅埋大跨度高速铁路隧道的结构设计和施工技术时，首先要解决的关键问题就是明确在特定地质条件下隧道衬砌所承受的围岩压力、围岩变形和与地质条件相适应的施工方法。家乡沟隧道和宝石岩隧道穿越水平层状粉质粘土和砂质泥岩地层，其埋深一般为8m-20m。为确保大跨度隧道在浅埋段施工的安全，加快施工进度，确定隧道围岩变形控制基准，结合上述隧道施工的实际对此问题开展了研究。通过本课题的研究，主要获得以下一些研究结论：　　对于水平层状砂质泥岩地层，采用台阶方式进行钻爆法施工隧道时，其围岩水平收敛位移值和拱项下沉值的60％主要发生在上导坑掘进期间，而下导坑围岩的掘进所引起的拱项下沉量和位移值仅占40％。隧道拱顶下沉和水平收敛位移在上导坑围岩开挖后3～5日期间变化最为剧烈，二次衬砌可在下导坑掘进后30-40日进行浇筑：大跨度隧道浅埋段拱部二次衬砌所承受的围岩压力较小，而两侧边墙所承受的围岩压力较大。隧道施工期间，围岩作用主要由初期支护承担，二次衬砌仅作为强度和安全储备，且二次衬砌结构是安全的；通过监测量测获得围岩塑性区在隧道拱腰和左右边墙范围的最大深度为1．5m～3．3m，表明大跨度双线铁路隧道在Ⅳ级和V级围岩地段设计采用长度为3．0m～3．5m的锚杆是合理和安全的。　　此外就施工方法而言，通过研究得出在水平层状砂质泥岩地层当中，大跨度隧道浅在埋段可以采用上下台阶法进行钻爆法施工，但上下台阶的间距宜控制在40m-60m范围。　　

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