裂隙破碎帶地段水工隧洞掘進支護參數(shù)優(yōu)化及可靠性分析.pdf

1、本文依托實際工程，利用數(shù)值模擬與現(xiàn)場試驗相結合，并且引用了可靠度計算的方法，對水工隧洞工程穿越裂隙破碎帶的圍巖支護參數(shù)進行優(yōu)化并且驗證可行性，使其支護參數(shù)設計更趨于科學，更嚴謹，更能反映出水工隧洞軟弱圍巖問題的本質。
　　本研究在查閱大量文獻的的前提基礎之下，歸納了新奧法的支護結構的作用原理和開挖形式的優(yōu)勢弊端，以及穿越斷層破碎帶圍巖的特征，根據(jù)依托水工隧洞的工程概況，深入論述有效地隧道支護方法。依托工程穿越斷層破碎帶圍巖支護的特

2、殊性，本文利用FLAC3D軟件對設計出的圍巖采用上下開挖法進行參數(shù)模擬，模擬出水工隧洞斷面圍巖在開挖，支護，再開挖時的圍巖收斂情況以及應力重分布情況，并據(jù)此得出合理的鋼拱架間距，錨桿長度，錨桿環(huán)向間距以及噴射混凝土厚度。根據(jù)依托工程的現(xiàn)場施工監(jiān)控量測，分別對同級的普通段圍巖和斷層破碎帶地段圍巖的拱頂沉降和周邊收斂進行比較，并用回歸曲線推算出拱頂沉降的最終位移。將優(yōu)化后的支護參數(shù)與普通圍巖設計支護參數(shù)在同類型的斷層破碎帶圍巖進行分組實驗，

3、分別對圍巖變形，噴射混凝土壓力，鋼拱架內(nèi)外側應力與初期支護圍巖壓力進行監(jiān)控量測分析，得出實驗優(yōu)化段的支護完全可以保持斷層破碎帶圍巖的穩(wěn)定，而初始設計參數(shù)在圍巖的拱腰以及偏上處出現(xiàn)了破壞，從監(jiān)控量測得到的數(shù)據(jù)與圍巖穩(wěn)定情況分析，數(shù)值模擬優(yōu)化后的參數(shù)可以承載裂隙破碎帶的圍巖并保持穩(wěn)定。以響應面法為基礎，加入了蒙特卡洛的數(shù)據(jù)采集形式，將水工隧洞斷層斷面的結構可靠度進行了理論模擬計算，計算出的可靠度β值拱腳處最大，然后在拱腰處達到一個最小值，在