黄土隧道施工地表裂缝规律与形成机理研究

通过查询和调查，为数众多的黄土隧道施工中出现地表裂缝和过大沉降变形，这不仅对施工安全和周边环境造成重大影响，而且还影响隧道的工程质量、运营安全和耐久性。.针对黄土地区隧道及地下工程施工产生地表裂缝这一现象，根据黄土特点、隧道状况和施工方法等条件，开展下列研究工作：.①黄土体及裂隙工程性质研究.②黄土隧道施工地表裂缝形成规律与机理研究.③黄土隧道开挖地表沉降与裂缝的关系研究.④隧道施工地表裂缝控制和处理技术研究.应用现场调查、原位试验、室内试验和理论分析综合方法，从黄土工程性质、节理工程性质和隧道施工力学过程出发，找出黄土隧道施工对地层扰动破坏的特点，揭示隧道施工地层裂缝形成和发展规律、施工地表沉降变形和裂缝关系规律，提出黄土隧道施工地表裂缝控制技术。

因我国黄土地层分布面积广，在我国黄土分布地区修建了大量的铁路、公路和其它用途的隧道。黄土隧道一般埋深较浅，在隧道开挖后即发生沉降，地表出现纵向和横向裂缝，裂缝一般超前掌子面。因此，应控制隧道的施工变形，减少黄土隧道施工地表裂缝，确保黄土隧道结构的稳定和运营的安全。.本项目根据合同的规定，主要研究了①裂隙黄土体和裂缝工程性质特征研究；②黄土隧道施工地表裂缝规律与形成机理研究；③隧道施工地表裂缝预防控制技术研究。通过对黄土隧道施工地表裂缝调查、勘探、现场试验、室内试验、模型试验和理论分析，揭示了①分析了黄土基本物理性质和黄土力学参数各向异性性质；揭示了黄土隧道施工地表裂缝形成机理和黄土隧道的施工地表裂缝规律；分析了黄土隧道施工地表裂缝对隧道长期稳定性影响；提出了防止有害地表裂缝形成的施工控制技术和有害地表裂缝处理技术。.研究成果在郑西高速铁路全线黄土隧道施工中得到应用，为黄土隧道安全建设提供了重要技术支持。成果通过铁道部科学技术司成果评审。相关成果出版了《软弱围岩隧道稳定性变形控制技术》（ISBN978-7-114-10043-7）、《大断面黄土隧道建设技术》(ISBN978-7-113-09266-5)、《黄土隧道工程》(ISBN978-7-113-09266-5)3部专著，发表研究论文6篇，培养博士生1名、硕士研究生3名。