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高地应力软岩隧道流变机理及合理支护研究
摘要
软岩隧道是地下工程中常见的一种类型。由于其所处的高地地区，地质条件复杂，且存在大量的地应力，因此需要对软岩隧道的流变机理以及合理支护进行研究。本文通过对高地应力软岩隧道的研究，提出了有效的支护方案并探讨了隧道施工过程中的流变机理，旨在为实际工程应用提供一定的借鉴价值。
关键词：高地应力，软岩隧道，流变机理，支护方案
1.引言
随着我国经济的不断发展，地下工程量不断增长。软岩隧道作为地下工程中的一个重要组成部分，其工程特点决定了其施工难度大、风险性高、安全系数低，并且存在复杂的物理，力学和环境问题。
对于地区高应力的隧道施工，合理的支护方案是非常重要的。同时，软岩隧道的流变学研究也是非常必要的，通过对隧道岩体形变和破坏的研究，可以提供合理的支护方案推导和设计。
因此，本文针对高地应力软岩隧道支护方法和流变学研究进行探讨，并提出一些相应的解决方案，以期为实际工程的应用提供一些参考和借鉴价值。
2.高地应力软岩隧道特性
隧道工程是一项综合工程，涵盖的问题包括岩土工程，结构工程和地质工程等方面。高地应力软岩隧道受到地应力、地形、地质和水文等复杂因素的影响，具有以下特点。
2.1岩石结构性质
高应力的软岩隧道的岩石结构性质比一般围岩更复杂。由于高应力作用下，岩体的物理性质，如强度和变形性质等均受到影响。
2.2地质条件
高地应力的软岩隧道所处地质条件较为复杂。由于地球内部的应力分布不均，不同地区的地应力的大小和方向不同。因此，软岩隧道的场地条件不均，有些地区的地应力比较大，有些地区则相对较小。
2.3施工难度
高地应力软岩隧道的施工难度较大。隧道施工给隧道围岩带来了新的应力环境，产生了较大的变形和破坏。此外，隧道施工还会对地下水文环境造成影响，可能导致地下水突然涌出，影响隧道的安全性。
3.高地应力软岩隧道的流变学性质
高地应力软岩隧道是一种易变形，易崩塌的特殊地下工程，可视为软岩隧道的一种特殊类型。原因在于软岩在高应力下容易变形，寿命较短而且易失稳。因此，研究高地应力软岩隧道流变学性质极为重要。
在高地应力下，隧道变形性质可分为以下三个阶段：
3.1弹塑性阶段
在弹塑性阶段，隧道围岩会经历一定的变形，但是不会发生破坏。在这个阶段中，隧道围岩的弹性模量较大，岩体的强度较高，抗压能力较强。
3.2临界应变阶段
在临界应变阶段，隧道围岩开始发生一定程度的破坏。在这个阶段中，隧道围岩的变形已达到其极限，并出现了一定的裂纹。
3.3塑性阶段
在塑性阶段，隧道围岩已经开始出现了明显的塑性变形，此时岩石的应力和应变呈非线形变化。此时，如果隧道围岩在塑性阶段内受到强烈的应力，就会发生破坏或者崩塌。
4.高地应力软岩隧道的合理支护方案
针对高地应力软岩隧道的特点和流变学性质，本文提出了一些有效的支护方案。
4.1横向压力支护
由于高地应力软岩隧道围岩处于弹塑性阶段时的抗力较大，因此采用横向压力支护方案比较有效。横向压力支护方案可以在一定程度上减少围岩的变形，达到隧道的支撑效果。
4.2钢支撑
钢支撑是隧道施工中常用的支护方案。隧道施工时采用钢支撑来增加隧道围岩的承载能力，以保障隧道施工安全。
4.3土压平衡盾构机隧道支护
土压平衡盾构机隧道支护是隧道施工中一种重要的支护方案。采用土压平衡盾构机隧道支护，不仅能保证施工安全，同时也能提高施工效率。
5.结论
本文探讨了高地应力软岩隧道的流变学特性，并提出了相应的支护方案。通过对高地应力软岩隧道的研究和支护方案的实施，可以提高隧道的抗震能力，保证施工和通车安全。