深埋薄层板岩隧道变形机理及高预紧恒阻锚索控制技术

　　《深埋薄层板岩隧道变形机理及高预紧恒阻锚索控制技术》以我国兰海高速G75段——渭武高速公路木寨岭极高地应力软岩隧道为主要研究对象，运用工程地质学、工程岩体力学、软岩工程力学、岩石力学性能测试、物理模型实验、数值计算等手段，系统分析了木寨岭隧道工程地质和水文地质特征，研究并总结了薄层状板岩隧道变形破坏模式、破坏机理以及破坏主控因素。抢先发售提出了高预紧力恒阻大变形锚索隧道围岩主动支护设计，并对高预紧力锚索支护效果进行系统评价。现场工业试验表明，高预紧力恒阻大变形锚索对极高地应力薄层状软岩隧道大变形治理有显著效果，可有效将围岩变形控制在300mm以内（原设计优选变形量3145mm），换拱率由原设计的30%降为0，取得了显著的经济效益和社会效益。研究成果对类似软岩隧道大变形治理以及支护参数设计研究具有较重要的参考价值和借鉴意义。《深埋薄层板岩隧道变形机理及高预紧恒阻锚索控制技术》可供从事隧道工程、交通工程、矿业工程、水利工程、国防工程等专业的工程技术人员、研究人员学习参考，也可供从事地质工程、岩体力学、隧道工程、岩土工程等专业的大专院校师生阅读使用。

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1 引言
1．1 问题的提出
1．2 外研究现状
1．2．1 板岩隧道围岩力学特征及深埋软岩隧道研究现状
1．2．2 软岩隧道变形机理及控制技术研究现状
1．2．3 恒阻锚索支护体系研究现状
1．2．4 基于3DEC离散元的隧道围岩变形数值分析研究现状
1．3 存在的主要问题
1．4 主要研究内容
1．5 研究方法及技术路线
1．5．1 研究方法
1．5．2 技术路线
2 木寨岭隧道2号斜井工程地质条件及围岩工程特征
2．1 工程概况
2．1．1 地层岩性
2．1．2 地质构造
2．1．3 水文情况
2．2 地应力特征
2．3 岩体结构特征
2．4 板岩岩性特征
2．4．1 矿物成分分析
2．4．2 基于点载荷强度实验下的岩石强度
2．4．3 岩石强度与节理面倾角
3 木寨岭隧道2号斜井变形机理研究
3．1 原支护方案
3．2 隧道围岩宏观变形特征
3．2．1 现场分段变形破坏综述
3．2．2 围岩变形特征分析
3．3 薄层状板岩隧道结构力学模型及隧道围岩变形主控因素分析
3．3．1 薄层状板岩隧道结构力学模型
3．3．2 基于摩尔库仑理论下的围岩稳定性分析
3．4 薄层板岩隧道变形机理数值分析
3．4．1 3DEC离散元软件简介
3．4．2 数值模拟参数及模型
3．4．3 数值模型建立
3．4．4 不同节理倾角对隧道围岩的影响
3．4．5 不同埋深条件对隧道围岩的影响
3．4．6 围岩吸水软化对隧道围岩的影响
4 高预紧力恒阻锚索支护机制及数值模拟分析
4．1 恒阻锚索特性实验研究
4．1．1 实验设备
4．1．2 实验结果分析
4．2 高预紧力恒阻锚索支护机制分析
4．2．1 恒阻锚索对岩体所释放能量的吸收
4．2．2 高预紧力长短锚索相互作用下的岩体组合梁及悬吊作用
4．3 高预紧力恒阻锚索与围岩相互作用关系数值分析
5 高预紧力恒阻锚索支护控制方案及其实验分析
5．1 支护方案
5．2 锚索支护控制模型实验研究
5．2．1 相似理论及相似材料
……
6 现场实测分析
结论
参考文献