滬昆高速鐵路膨脹巖隧道底部穩(wěn)定性分析.pdf

1、我國“十三五”規(guī)劃中交通基礎建設正處于穩(wěn)步發(fā)展的階段，鐵路建設當然是重要的組成部分，滬昆高速鐵路就是其中之一。鐵路隧道底部變形是一個比較常見的災害，其對列車運營造成較大的影響。對于這類問題需要進行深入的研究才能找出根本原因并加以解決。
　　隧道底部結構隆起變形的機理分析需要考慮的因素比較多也非常復雜，膨脹性巖層就屬于原因之一，當今對于這種問題的解決方法仍缺乏合理的力學分析基礎，因此，對高速鐵路隧道底部結構隆起變形的研究及相應的解決

2、方法具有重要意義。
　　本文首先對國內外因底部隆起而變形的鐵路隧道案例進行調查分析，然后以滬昆高鐵崗烏隧道為背景，通過試驗及數值模擬的方法對膨脹性巖石進行分析，并與實際調查監(jiān)測進行對比，進而得出相應的結論:
　　(1)通過收集資料和論文查找，梳理了有關膨脹性巖石試驗等發(fā)展歷程并列舉有關案例對遂道底部隆起的主要原因進行分析，主要有圍巖性質、仰拱特征及其他外部因素。
　　(2)收集有關滬昆高速鐵路崗烏隧道的地質、水文資料，

3、根據中鐵二院有關崗烏隧道勘察報告初步得出病害的相關原因，通過鉆孔取樣整理出崗烏隧道底部巖層巖性及深度情況。
　　(3)對取出巖樣進行重塑樣室內試驗，包括自由膨脹率試驗、有側限無荷膨脹率試驗、膨脹力試驗及崩解試驗，得出最大自由膨脹率為44.7％;有側限的無荷膨脹率隨試樣含水率的增大逐漸減小，隨著試樣密度的增大逐漸增大;在兩組含水率分別為5.31％、8.99％的試樣試驗中，膨脹力隨試樣密度的增大而增大，最大膨脹力為119.24kPa，

4、而且試樣含水率越大對應的膨脹力越小;在所做11個試樣發(fā)生崩解的有5個且蒙脫石含量均超過9％，可見蒙脫石含量越大對巖石崩解的發(fā)生影響越大;對加工12個試樣分別進行單軸壓縮試驗及劈裂試驗，獲取試樣彈性模量、泊松比等力學參數。最后初步判斷部分巖樣具有弱膨脹性。
　　(4)在室內試驗數據的基礎上，根據試驗所得參數利用有限元軟件ANSYS進行數值模擬，得出隧道底部豎向位移隨著膨脹巖層厚度的增加而增大，隨著膨脹巖層的埋置深度的增大而減小，隨著