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以某高速公路某隧道為依托,在優選巖溶填充物、圍巖和襯砌材料的相似材料的基礎上,開展了幾何相似比為1∶40的在役巖溶公路隧道室內相似模型試驗,詳細分析了對圍巖土壓力的分布規律和發展趨勢,揭示了隧道巖溶處治后的隧道圍巖和襯砌力學行為。試驗結果表明:1重晶石粉、石膏粉、水泥按1∶12∶2的配比為膠結料,砂膠比3∶1,砂膠混合料水灰比1∶8,能較好的模擬Ⅴ級圍巖;2在上覆巖層自重荷載作用下,以低于隧道圍巖彈性模量的材料填充巖溶后,會導致填充材料產生比圍巖更大的壓縮變形,從而引起圍巖土壓力重分布和地表不均勻沉降;3當巖溶處在襯砌拱肩、拱腰和拱腳時,經處治后的巖溶仍對襯砌產生偏壓的不利作用,需要引起高度重視。
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濕陷性黃土地質條件下進行隧道施工在近年來較為普遍,由于濕陷性黃土垂直節理、遇水沉陷、黏聚力小、自穩性差的特點,嚴重影響隧道施工,甚至造成塌方事故。應用有限元方法對隧道施工進行階段劃分并分析各階段應力應變情況,結合隧道監控量測結果對分析結果進行耦合,由理論模型及實際監測結果指導隧道現場施工。
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