文档介绍：3
密级: 公开
硕士学位论文中图分类号:TU921
大断面客专岩溶隧道围岩稳定性研究
学位类型: 学术型学位
学科(专业学位类别) : 工程力学
作者姓名: 阳跃朋
导师姓名及职称: 陈秋南教授
谢献忠教授
实践导师姓名及职称: 陈秋南教授
学院名称: 土木工程学院
论文提交日期: 2012 年 6 月 5 日
大断面客专岩溶隧道围岩稳定性研究
学位类型: 学术型学位
学科(专业学位类别) : 工程力学
作者姓名: 阳跃朋
作者学号: **********
导师姓名及职称: 陈秋南教授
谢献忠教授
实践导师姓名及职称: 陈秋南教授
学院名称: 土木工程学院
论文提交日期: 2012 年 6 月 5 日
学位授予单位: 湖南科技大学
Research on Stability of Surrounding
Rock for High Railway Karsts Tunnel with
Large Cross Section
Type of Degree Academic Degree
Discipline (Type of Professional Degree) Engineering Mechanics
Student Number YANG Yue-peng
Supervisor and Professional Title Prof. CHEN Qiu-nan
Prof. XIE Xian-zhong
Practice Mentor and ProfessionalTitle Prof. CHEN Qiu-nan
School School of Civil Engineering
Date June 5th,2012
University Hunan University of Science and Technology
学位论文原创性声明
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作者签名: 日期: 年月日
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作者签名: 日期: 年月日
导师签名: 日期: 年月日
摘要
近年来,随着高速铁路的快速发展,在特殊地质及地形条件受限制的地区,
特别是在西南岩溶发育地区,修建高速铁路遇到了前所未有的挑战。在西南地区
的岩溶隧道施工中,常遇到地质围岩不明的地质体和复杂的岩溶地质条件,主要
有溶洞、地下暗河、断层和破碎带等不良地质体。这不仅影响了隧道的掘进速度,
而且可能会造成坍塌、大面积涌水等地质灾害,有时甚至会造成严重的工程事故。
本文以云桂高速铁路在建的长大隧道—六郎隧道为工程背景,针对其断面
大、埋深浅、围岩破碎和岩溶发育等复杂地质条件。对该岩溶隧道进行 TSP、地
质雷达和红外探水综合地质超前预报研究。在现场超前地质预报试验中,采用物
理力学参数解译法分析隧道掌子面前方围岩特性和构造特征,并把地质预报结果
与隧道开挖后的实际地质情况进行对比分析,科学地提出围岩参数折减系数法,
对 TSP 和红外探水物理参数进行折减修正,再解译分析。围岩参数折减系数α的
取值分别在围岩干燥程度、有无裂隙水和含水量大小等情况下对Ⅲ级围岩、Ⅳ级
围岩和Ⅴ级围岩进行了探讨和研究,使预报结果与实际情况尽量吻合。
选取隧道岩溶的典型断面开展了周边收敛位移、拱顶下沉和地表沉降等项目
的现场监控量测,对监测成果分别采用回归分析和改进的 BP 神经网络模型预测
围岩变形值,围岩变形预测结果表明经过改进的 BP 神经网络模型在小样本情况
下预测精度高于回归分析结果。
基于有限差分软件 FLAC-3D 模拟大断面六郎岩溶隧道在台阶法、全断面法、
单侧壁导坑法和双侧壁导坑法四种工法施工过程中,围岩和支护结构的力学性
状,揭示大断面岩溶隧道在各种工况时围岩