地下工程隧道支护课程设计.doc

《地下结构工程》
课程设计
项目名称:大瑶山隧道施工与支护设计及稳定性评价
设计时间:
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目录
1 前言 1
2 隧道区域地应力 1
3 工程地质和水文地质简介 3
岩性 3
构造 4
不良地质 5
水文地质 5
4 设计内容 5
5
(约100m)设计 5
5
6
6
7
中部段隧道设计 8
8
8
9
10
5 隧道施工 12
12
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12
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13
13
14
15
1 前言
。大图见附图。该隧道是双线铁路隧道,位于京广线坪石至乐昌段,是京广线上的关键工程。,设计宽约11m,高约9m。埋置深度为70~500m,最大为900m。隧道穿越瑶山山区和武水峡谷,地形地质条件极为复杂。
2 隧道区域地应力
~。。
滑石排1号试验洞初始应力
主应力
应力/MPa
方位角/(º)
倾角/(º)
σ1
38
N88W
60
σ2
21
N54W
-26
σ3
13
S33W
-15
滑石排2号试验洞初始应力
组别
主应力
应力值/MPa
方位角/(º)
倾角/(º)
第一组合
σ1

NE10
40
σ2

SW29
49
σ3

SE72
9
第二组合
σ1

NE32
45
σ2

SE38
19
σ3

SW68
89
说明:、倾角是按以测点为原点的坐标计算的,X指北、Y指西、Z指上。
,负者为俯角。
滑石排1号试验洞应力分量表
σx/MPa
σy/MPa
σz/MPa
τxy/MPa
τxz/MPa
τyz/MPa
-
-
-
-


隧道地表等高线和泡面图以及地应力测试位置图
,约为滑石排2号初始应力的3倍,其方位角为NW88°。大致垂直与构造线,与构造应力基本一致,同时也与地形有关,在应力量级方面考虑该处埋深只有600m,自重应力不会超过24MPa,因此该处构造应力占比重很大。
从上述两个试点来看,大瑶山隧道围岩初始应力较高,在隧道稳定性分析中,不应采用最大主应力考虑,如以隧道纵轴为X轴,往广州方向为正,Y、Z轴按右手法则取向,。
上述数据中,σ1的大小、方向非常接近,σ2、σ3差别大,但其值相差不大。考虑地质差异,可以认为上述数据具有代表性,反映了这一地区的应力条件。。
按山高为750m来考虑,γh=,其中h=750~160=590m(160m为测点标高),γ=。按覆盖层厚度计算应力大于实测应力,因此可以认为该处初始应力主要是自重应力引起的,构造应力为次要的。
3 工程地质和水文地质简介
岩性
大瑶山隧道进出口两端为震旦、寒武系浅变质碎屑岩,中部为泥盆统桂头群砂砾岩、砂岩、页岩及东岗组的白云岩、灰岩、白云质灰岩。这些岩石是一套以硅质、泥质为胶结物的碎屑岩系,经加里东构造运动,发生了区域变质。两个时代的岩体的组成基本相似。在较大规模的岩脉侵入带中,有的岩层发生了石英岩化的现象。上述岩石呈互层状。岩层的单层厚度一般为20~50cm,厚者达1~2m,薄者仅1~5cm。
浅变质岩中发育有三组或三组以上的节理,其产状和性状受局部构造的影响。岩体中的体积节理数Jv值是单位体积各组节理条数的总和。是评价岩体节理密度和可能被切割单元岩块大小的一种指标。据统计:厚层至巨厚层砂岩,板岩的Jv=8~13条/m3、中厚层砂岩,砂质板岩Jv=8~20条/m3、薄层板岩Jv=13~25条/m3、风化破碎岩体Jv≥30条/m3。。
大瑶