本文關(guān)鍵詞：炭質(zhì)頁巖大變形隧道支護參數(shù)優(yōu)選分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：21世紀(jì)以來,隨著交通工程等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)逐步完善,軟巖大變形已經(jīng)成為困擾隧道建設(shè)發(fā)展的一個世界性難題,主要原因是軟巖的分類較多,地質(zhì)情況也很復(fù)雜,很難以統(tǒng)一的理論和方法去解決軟巖大變形問題。本論文擬以“濱綏線牡丹江至綏芬河段擴能改造工程”興源隧道為研究對象,在充分借鑒已有研究基礎(chǔ)上,采用資料收集與整理、現(xiàn)場試驗、理論研究及數(shù)值分析相結(jié)合的方法,對炭質(zhì)頁巖流變特性及支護參數(shù)進行研究,并與工程實際相對比,分析各種工況下的支護參數(shù)效果的優(yōu)劣,選出最優(yōu)的支護參數(shù),論文主要工作和成果如下:⑴理論分析了軟巖穩(wěn)定性和變形機理,主要包括:軟巖的概念及分類,軟巖的研究方法,軟巖的變形特征,軟巖支護現(xiàn)狀等。⑵主要介紹了黑龍江地區(qū)炭質(zhì)頁巖的工程特性,即膨脹性、強風(fēng)化性、崩解性、流變性、巖體結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、易擾動性。⑶從理論上分析了炭質(zhì)頁巖隧道失穩(wěn)的主要原因,具體內(nèi)容是炭質(zhì)頁巖的強度低,具有較強的崩解性、強風(fēng)化性和流變特性。在隧道開挖初期,巖體間擠壓錯動產(chǎn)生大量斷層和裂隙結(jié)構(gòu),此時該地區(qū)豐富的地下水通過裂隙和斷層滲入巖體,炭質(zhì)頁巖遇水極易軟化,強度進一步降低,這是興源隧道發(fā)生大變形的主要原因。⑷通過對施工現(xiàn)場的斷面監(jiān)測數(shù)據(jù)分析可知,炭質(zhì)頁巖隧道變形大體呈現(xiàn)出初期變形速率快,總變形量較大,變形穩(wěn)定時間較長的特點;隧道二次襯砌施做完成后局部鋼拱架應(yīng)力仍緩慢增長,體現(xiàn)出炭質(zhì)頁巖隧道極強的流變性特點;受隧道偏壓以及施工方法的影響,圍巖的變形和支護受力曲線呈現(xiàn)出明顯的不對稱性。⑸采用數(shù)值模擬方法分析炭質(zhì)頁巖地段復(fù)合式襯砌的支護參數(shù)變化對隧道圍巖穩(wěn)定性的影響,研究因子包括鎖腳錨管的長度和打入方向及布置方式、隧道的二次襯砌的混凝土厚度、隧道初期支護的間距。對比分析圍巖的變形以及鋼拱架受力情況,優(yōu)選出對圍巖變形與結(jié)構(gòu)受力最有利的支護參數(shù),宜采用:鎖腳錨管長度為8m、鎖腳錨管下斜30°、鎖腳錨管直徑為89mm(每點2根)、鋼拱架間距為0.5m、二次襯砌厚度為0.6m。
【關(guān)鍵詞】：軟巖大變形 變形機理 流變性 支護參數(shù) 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U455.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 選題的背景及意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 軟巖隧道施工過程穩(wěn)定性及大變形機理研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.2 軟巖隧道支護研究現(xiàn)狀12
• 1.3 本文研究內(nèi)容及方法12-14
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容12-13
• 1.3.2 主要研究方法13-14
• 2 炭質(zhì)頁巖工程特性研究14-18
• 2.1 炭質(zhì)頁巖工程特性14-15
• 2.2 炭質(zhì)頁巖的水理性質(zhì)15-17
• 2.2.1 炭質(zhì)頁巖的崩解性15-17
• 2.2.2 炭質(zhì)頁巖的吸水特性17
• 2.3 小結(jié)17-18
• 3 炭質(zhì)頁巖隧道支護作用機理研究18-26
• 3.1 隧道失穩(wěn)的力學(xué)機理18-21
• 3.1.1 隧道變形力學(xué)機制18-19
• 3.1.2 隧道變形的影響因素19-21
• 3.2 炭質(zhì)頁巖支護結(jié)構(gòu)特點21-22
• 3.3 炭質(zhì)頁巖隧道支護結(jié)構(gòu)的作用機理22-24
• 3.3.1 鎖腳錨管作用機理22-23
• 3.3.2 噴射混凝土作用機理23-24
• 3.3.3 鋼拱架作用機理24
• 3.3.4 二次襯砌支護作用機理24
• 3.4 本章小結(jié)24-26
• 4 現(xiàn)場監(jiān)控量測與分析26-51
• 4.1 現(xiàn)場監(jiān)測概述26-30
• 4.1.1 監(jiān)測目的26
• 4.1.2 監(jiān)測斷面概況26-27
• 4.1.3 監(jiān)測方案及埋設(shè)記錄27-30
• 4.1.4 試驗段支護參數(shù)30
• 4.2 斷面監(jiān)測結(jié)果分析30-49
• 4.2.1 圍巖變形量測及分析30-32
• 4.2.2 圍巖應(yīng)力監(jiān)測分析32-35
• 4.2.3 鋼拱架應(yīng)力監(jiān)測分析35-39
• 4.2.4 二次襯砌接觸應(yīng)力監(jiān)測分析39-42
• 4.2.5 二次襯砌混凝土應(yīng)力監(jiān)測分析42-45
• 4.2.6 二次襯砌鋼筋軸力監(jiān)測分析45-49
• 4.3 本章小結(jié)49-51
• 5 興源隧道支護設(shè)計優(yōu)化模擬研究51-84
• 5.1 計算模型的建立51-55
• 5.1.1 計算模型的假定51
• 5.1.2 計算參數(shù)51-52
• 5.1.3 計算簡圖52-54
• 5.1.4 模擬工況54-55
• 5.2 隧道支護參數(shù)數(shù)值模擬研究55-80
• 5.2.1 鎖腳錨管不同長度55-61
• 5.2.2 鎖腳錨管不同下斜角度優(yōu)化研究61-65
• 5.2.3 鎖腳錨管不同直徑優(yōu)化研究65-69
• 5.2.4 鋼拱架不同間距優(yōu)化研究69-74
• 5.2.5 基于荷載-結(jié)構(gòu)模型二次襯砌的不同厚度優(yōu)化研究74-80
• 5.3 數(shù)值模擬結(jié)果與實測值對比分析80-82
• 5.4 本章小結(jié)82-84
• 6 結(jié)論與展望84-87
• 6.1 結(jié)論84-86
• 6.2 展望86-87
• 致謝87-88
• 參考文獻88-91
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果91

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉欽;李術(shù)才;李利平;孫克國;趙巖;;軟弱破碎圍巖隧道大變形施工力學(xué)行為及支護對策研究[J];山東大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2011年03期

2 鄧國華;邵生俊;陶虎;陳昌祿;;鎖腳錨管對土質(zhì)隧道圍巖變形和支護內(nèi)力的影響研究[J];土木工程學(xué)報;2010年01期

3 王勝濤;梁小勇;周亦濤;;隧道監(jiān)控量測的數(shù)據(jù)回歸分析探討[J];隧道建設(shè);2009年06期

4 薛翊國;李術(shù)才;張慶松;李樹忱;蘇茂鑫;劉欽;;隧道信息化施工地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報技術(shù)研究[J];山東大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2008年05期

5 趙延林;曹平;陳沅江;李江騰;袁海平;;分級加卸載下節(jié)理軟巖流變試驗及模型[J];煤炭學(xué)報;2008年07期

6 范慶忠;高延法;崔希海;付志亮;;軟巖非線性蠕變模型研究[J];巖土工程學(xué)報;2007年04期

7 李二兵;王鏑;王源;譚躍虎;張凌輝;;城市復(fù)雜條件下淺埋大跨雙連拱隧道施工變形監(jiān)測與控制[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2007年04期

8 范慶忠;高延法;;軟巖蠕變特性及非線性模型研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2007年02期

9 劉新榮,孫輝,陳曉江,瞿萬波,董占文;黃土連拱隧道二次襯砌的結(jié)構(gòu)分析與監(jiān)測研究[J];巖土工程學(xué)報;2005年06期

10 袁勇,王勝輝,杜國平,李丹;雙連拱隧道支護體系現(xiàn)場監(jiān)測試驗研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2005年03期

  本文關(guān)鍵詞：炭質(zhì)頁巖大變形隧道支護參數(shù)優(yōu)選分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：331688