發(fā)布時間：2018-06-16 23:00

  本文選題：黃土隧道工程 + 圍巖力學(xué)特性�。� 參考：《西南交通大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：近百年,隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)的發(fā)展,高速及專用鐵路、公路、城市軌道交通建設(shè)項目日益增多,黃土地區(qū)也修建了大量的鐵路、公路等隧道工程,積累了豐富工程經(jīng)驗的同時,也面臨著一系列亟待解決的問題。黃土作為一種極具特色的特殊土,它的濕陷性是困擾工程建設(shè)的一個難題,并且隨著黃土含水率的增大,具有一定的突發(fā)性。在隧道建設(shè)中出現(xiàn)圍巖局部濕陷的情況會引起濕陷部位襯砌結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中,并附帶產(chǎn)生偏壓的現(xiàn)象,造成襯砌開裂、起皮、掉塊、大變形等不利影響。因此,論文以蒙華鐵路的隧道建設(shè)為研究對象,通過現(xiàn)場調(diào)研、土工試驗、模型試驗以及數(shù)值模擬等手段,對以上問題展開了相關(guān)研究,得到成果如下:(1)通過現(xiàn)場調(diào)研得知不良的地形地質(zhì)條件,如:發(fā)育的沖溝、土石分界等,在地下水和春冬凍融水的作用下都可能引發(fā)黃土隧道環(huán)向圍巖的局部濕陷,致使黃土強(qiáng)度降低,襯砌結(jié)構(gòu)承受荷載增加,引起隧道大變形、開裂等現(xiàn)象;(2)通過黃土的物理性質(zhì)和力學(xué)性能的測試,可知該地區(qū)新黃土的顆粒比重大,主要成分為粉砂粒,內(nèi)聚力較低,在水的作用下容易變成流塑狀,結(jié)構(gòu)受到破壞,導(dǎo)致力學(xué)性能降低;(3)通過數(shù)值模擬的手段,分析了黃土隧道圍巖局部濕陷引起的地層沉降變化規(guī)律,從中得知,隧道上覆土層的沉降與濕陷區(qū)域的大小和厚度成正比;(4)從模型試驗和計算結(jié)果中可以看出,拱頂局部區(qū)域黃土含水率增大濕陷過程中,影響最大的為拱頂和拱肩,其他位置受到的影響微弱,可忽略不計;右側(cè)拱肩濕陷的情況,由模型試驗和數(shù)值計算結(jié)果可知,影響最大的為右拱肩和右拱腰,但是其余位置也受到了一定的影響;右拱腰濕陷的情況下,影響最大的為右拱腰和右拱腳,右拱肩也受到了較大的影響,其余部位影響較小;(5)綜合拱頂濕陷、拱肩濕陷、拱腰濕陷三種工況的模型試驗和數(shù)值分析可知,拱肩濕陷的影響范圍最大,對圍巖環(huán)向局部濕陷較為敏感的部位為襯砌結(jié)構(gòu)位于濕陷側(cè)的拱肩和拱腰,拱頂和拱腳次之。
[Abstract]:In the last hundred years, with the development of our country's infrastructure, the construction projects of high-speed and special railways, highways and urban rail transit are increasing day by day, and a large number of tunnel projects, such as railways and highways, have also been built in the loess region, which have accumulated rich engineering experience at the same time. Also facing a series of problems to be solved. Loess is a special soil with special characteristics, its collapsibility is a difficult problem that puzzles engineering construction, and with the increase of loess moisture content, it has a certain degree of paroxysmal. The local collapse of surrounding rock in tunnel construction will lead to the stress concentration of lining structure in the collapsing position and the phenomenon of bias pressure, which will lead to the adverse effects of lining cracking, peeling, block dropping, large deformation and so on. Therefore, the paper takes the tunnel construction of the Monghua Railway as the research object, through the field investigation, the geotechnical test, the model test and the numerical simulation and so on, has carried on the related research to the above question. The results are as follows: 1) through on-the-spot investigation, we know that poor topographic and geological conditions, such as developed gullies, earth-rock boundaries, and so on, may lead to local collapses of surrounding rock around loess tunnels under the action of groundwater and spring and winter freezing and thawing water. By testing the physical properties and mechanical properties of loess, it can be seen that the grain density of new loess in this area is large and the main component is silt sand. Under the action of water, the cohesive force is relatively low, the structure is easily changed into fluid-plastic shape, and the structure is destroyed, which results in the reduction of mechanical properties. (3) by means of numerical simulation, the regularity of ground subsidence caused by local collapsing of surrounding rock of loess tunnel is analyzed, and it is known from the results. The settlement of the overlying soil layer of the tunnel is proportional to the size and thickness of the collapsing area. From the model test and calculation results, it can be seen that in the process of increasing the moisture content of loess in the local area of the arch roof, the greatest influence is on the arch roof and the arch shoulder. The influence of other positions is weak and negligible, and the results of model test and numerical calculation show that the right arch shoulder and the right arch waist have the greatest influence, but the other positions are also affected to some extent. The right arch waist and the right arch foot have the greatest influence when the right arch waist collapses, and the right arch shoulder is also greatly affected. The model test and numerical analysis show that the influence range of arch shoulder collapse is the largest, and the most sensitive part to the circumferential local collapse of surrounding rock is the arch shoulder and arch waist of lining structure located on the side of the collapse, followed by the arch top and arch foot.
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：U451.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2028405