博士答辩报告(孙元春)(第二部分).pptVIP

博士学位论文答辩报告 挤压性围岩变形机理及其控制技术研究 * 挤压变形的发生  （a）开挖前 （b）开挖后 挤压变形的机理是什么  1～2为塑性区；3～4为弹性区； 1为松动区；2～3为核心承载区； 4为初始应力区 岩石变形过程与围岩挤压变形关系（Aydan，1993） 挤压变形的发生 挤压变形的机理是什么  考虑围岩自承载能力条件下，定义总支护力如下： 总支护力由围岩的极限承载力T和支护结构对围岩提供的支护抗力P共同组成 挤压变形的发生 挤压变形应当考虑隧道支护结构的作用 挤压变形的机理是什么  围岩与支护的协同作用 普氏拱 特征曲线法 考虑流变机制的围岩支护协同作用模型 挤压变形的机理是什么 以旧堡隧道为例  4 5 6 施工顺序如下： 1-拱部弧形导坑开挖；Ⅰ-拱部导坑进行初期支护；A-核心土开挖；2、3-中台阶左右交错开挖；Ⅱ、Ⅲ－施作中台阶初期支护；4、5－下台阶左右交错开挖；Ⅳ、Ⅴ－施做下台阶初期支护；6－仰拱开挖；Ⅵ－施做仰拱及填充；Ⅶ－施做二次衬砌 旧堡隧道DK30+860~DK30+910段施工顺序图 挤压变形的机理是什么  以旧堡隧道为例 开挖21天后，累计拱顶下沉量达到了52.5cm，拱腰水平收敛达64.2cm，墙腰水平收敛39.7cm 3月28日施做仰拱后，仍有1～4mm/d的变形在持续 拱顶累计下沉 拱腰累计水平收敛 墙腰累计水平收敛 挤压变形的机理是什么  以旧堡隧道为例 DK30+886断面围岩位移释放空间效应 取拱顶和拱腰处位移监测值的损失量为总变形量的30％，墙腰部位为40％ 同一断面不同测点的位移量虽然不同，但其变形规律基本一致 挤压变形的机理是什么  以旧堡隧道为例 DK30＋882断面拱顶部位初支与围岩间压力变化曲线 隧道变形深受隧道掘进空间形态变化的影响 挤压变形的机理是什么  以旧堡隧道为例 旧堡隧道施工中围岩流变变形也表现较为明显，尤其是在初期支护尚未闭合的阶段。该阶段围岩变形即使在掌子面停止向前推进的情况下，依然持续进行，不过变形速率趋于减小，这说明流变变形得到初期支护有效约束 DK30＋886断面围岩流变变形速率曲线 挤压变形的机理是什么  答案三 挤压变形的机理是什么 报告内容 问题一 什么是挤压性围岩？ 问题四 围岩挤压性变形该如何控制？ 问题三 挤压变形的机理是什么？ 问题二 怎样对挤压变形进行预测和分级？ 既有控制技术  围岩挤压变形该如何控制 开挖方面：增大预留变形量和台阶法施工 支护方面：改变钢拱架强度和密度，加长和加密锚杆、提高喷混凝土厚度和强度 围岩挤压变形该如何控制 隧道施工流程 施工放样 初喷混凝土 超前支护 安装钢架 挂钢筋网 复喷混凝土至设计厚度 监 控 量 测 反馈、调整支护参数 开 挖 施作系统锚杆  围岩挤压变形该如何控制 预支护  围岩挤压变形该如何控制 预支护  预支护效果分析  围岩挤压变形该如何控制 围岩： E＝700MPa，c=2.6MPa φ=26.7°，μ=0.35 γ=24 kN/m3 预支： E＝10GPa，μ=0.25 γ=22 kN/m3 初支： E＝10GPa，μ=0.25 γ=22 kN/m3 2.5m  围岩挤压变形该如何控制 预支护效果分析 预支护无法降低围岩压力  围岩挤压变形该如何控制 拱顶处围岩压力 墙腰处围岩压力 怎么降低初支结构所受围岩压力？ 可控的预留变形  围岩挤压变形该如何控制  1 可压缩层；2 支护；3 钢拱架；4 滑动接头；5 喷混凝土；6 可压缩单元  围岩挤压变形该如何控制 被动的预留变形  围岩挤压变形该如何控制 由设计确定 由设计确定 VI 80～120 50～80 V 50～80 30～50 IV 30～50 10～30 III 10～30 — II 双线隧道（mm） 单线隧道（mm） 围岩级别 ———《铁路隧道设计规范》（TB 10003-2005） ———《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ 204-2008） “对于挤压性围岩，可根据具体情况加大预留变形量（一般20～30cm），避免因侵限而造成初期支护的拆除” 预留变形量取多少合适？  围岩挤压变形该如何控制 预留变形量取多少合适？  围岩挤压变形该如何控制  预留变形量取多少合适？ 钢拱架  围岩挤压变形该如何控制 各类支护结构的支护特征曲线 （Brady，2004） 不考虑支护结构与围岩接触状态对支护结构刚度影响的情况下，认为作用在支护