本文選題：黃土隧道 + 富水��； 參考：《長(zhǎng)安大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：隨著我國(guó)一帶一路戰(zhàn)略方針的實(shí)施,黃土地區(qū)隧道的修建越來(lái)越多。而黃土隧道富水地段的圍巖強(qiáng)度低、變形大及自穩(wěn)能力差等特點(diǎn)造成了黃土隧道富水地段時(shí)常發(fā)生施工地質(zhì)災(zāi)害。針對(duì)黃土隧道富水地段的施工地質(zhì)災(zāi)害常采用水泥-水玻璃注漿加固,而在注漿參數(shù)的選擇及注漿加固后復(fù)合土體的強(qiáng)度取值往往憑借著工程經(jīng)驗(yàn),造成了方案設(shè)計(jì)的不合理及實(shí)際注漿量的浪費(fèi),因此對(duì)水泥-水玻璃加固技術(shù)的研究是很有必要的。本文以十天高速公路長(zhǎng)道隧道為研究對(duì)象,結(jié)合長(zhǎng)道隧道出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害,通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)、室外注漿模擬試驗(yàn)、數(shù)值分析以及監(jiān)控量測(cè)等手段研究了水泥-水玻璃注漿主要注漿參數(shù)及注漿效果,得到主要研究?jī)?nèi)容及成果如下:(1)用倒杯法測(cè)試水泥-水玻璃凝膠時(shí)間,試驗(yàn)表明在不同水灰比、水泥-水玻璃濃度和水泥水玻璃體積比下,凝膠時(shí)間在29~134s之間,黃土隧道富水段水灰比應(yīng)選取0.6~1.0,水玻璃濃度取30~35oBe',水泥水玻璃體積比取1:1。(2)按照漿液摻入比作為控制指標(biāo),進(jìn)行水泥-水玻璃注漿加固濕軟黃土試驗(yàn),并制作試塊,養(yǎng)護(hù)后進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),得出了7d養(yǎng)護(hù)齡期下,不同漿液摻入比、不同漿液配合比的試塊的抗壓強(qiáng)度在40.8~247.5kPa之間,彈性模量值在33.5~191.8MPa之間;28d養(yǎng)護(hù)齡期下,不同漿液摻入比、不同漿液配合比的試塊的抗壓強(qiáng)度在94.6~362.8kPa之間,彈性模量值在55.7~316.3MPa之間。(3)開(kāi)展室外注漿模擬試驗(yàn)及平板載荷試驗(yàn),得到了注漿初壓為0.4MPa,終壓為1.0 MPa下,漿液的擴(kuò)散半徑700mm,注漿后土體的變形模量為18.8MPa。(4)利用MIDAS/GTS有限元數(shù)值分析,對(duì)不同注漿圈厚度隧道開(kāi)挖的位移和初期支護(hù)的受力情況進(jìn)行分析,得到了注漿圈厚度5m為合理厚度,最后再通過(guò)監(jiān)控量測(cè)分析,證明了處治措施的可行性。長(zhǎng)道隧道實(shí)例表明,針對(duì)黃土隧道富水地段施工地質(zhì)災(zāi)害的注漿加固,本文的研究方法和結(jié)論可作為類似工程參考。
[Abstract]:With the implementation of Belt and Road's strategic policy, more and more tunnels have been built in loess area.The characteristics of low surrounding rock strength, large deformation and poor self-stability in the water-rich section of loess tunnel result in construction geological disasters often occurring in the water-rich section of loess tunnel.Cement-water glass grouting is often used to reinforce the geological hazards in the water-rich section of loess tunnel. However, the selection of grouting parameters and the strength of composite soil after grouting are often based on engineering experience.The unreasonable design of the scheme and the waste of the actual grouting amount are caused, so it is necessary to study the cement-water glass reinforcement technology.In this paper, the long tunnel of ten days expressway is taken as the research object, combined with the geological hazards of the long tunnel, through indoor test and outdoor grouting simulation test,The main grouting parameters and grouting effect of cement-water glass grouting were studied by means of numerical analysis and monitoring measurement. The main research contents and results were as follows: 1) the cement water glass gel time was measured by inverted cup method.The results show that the gel time is between 29 ~ 134s under different water-cement ratio, cement to water glass concentration and cement water glass volume ratio.The water-cement ratio in the water-rich section of loess tunnel should be chosen as 0.6 ~ 1.0, the concentration of water glass is 30 ~ 35oBean, and the volume ratio of cement water glass is 1: 1. 2) according to the mixing ratio of cement and water glass as the control index, the experiment of cement-water glass grouting to reinforce wet soft loess is carried out and the test blocks are made.After curing, the unconfined compressive strength test was carried out, and the results showed that the compressive strength of the samples with different slurry blending ratio and different slurry mix ratio was between 40.8~247.5kPa, and the modulus of elasticity was between 33.5~191.8MPa and 28d curing age, under the curing age of 7 days, the mixing ratios of different sizes were obtained.The compressive strength and elastic modulus between 94.6~362.8kPa and 55.7~316.3MPa of the specimens with different mixture ratio of grout were studied. The results showed that the initial grouting pressure was 0.4 MPA, the final pressure was 1.0 MPa, and the external grouting simulation test and plate loading test were carried out.The dispersion radius of the grouting fluid is 700mm, and the deformation modulus of the soil is 18.8MPa.f. 4) the displacement of tunnel excavation with different grouting ring thickness and the stress of initial support are analyzed by MIDAS/GTS finite element analysis, and the reasonable thickness of grouting ring is obtained by 5 m thickness.Finally, the feasibility of treatment measures is proved by monitoring and measurement analysis.The example of long tunnel shows that the research method and conclusion of this paper can be used as a reference for similar projects in view of the grouting reinforcement of geological hazards in the water-rich section of loess tunnel.
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U455.49

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本文編號(hào)：1737314