本文關(guān)鍵詞：軟弱圍巖隧道超前小導(dǎo)管支護(hù)參數(shù)分析及應(yīng)用研究

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【摘要】：軟弱圍巖地質(zhì)條件下,在隧道施工過程中往往會(huì)采用到超前支護(hù)的手段對(duì)圍巖進(jìn)行預(yù)加固處理。超前小導(dǎo)管作為超前支護(hù)的一種重要方式,在今后隧道工程中的地位也會(huì)越來越重要。目前隧道施工工法趨于成熟,但在軟弱圍巖的超前支護(hù)問題上仍然暴露出許多問題。為了保證軟弱圍巖條件下隧道開挖的安全性和有效性,需要對(duì)超前支護(hù)技術(shù)進(jìn)行更進(jìn)一步的研究。在此背景下,本文通過廣泛調(diào)研、查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn),針對(duì)我國(guó)現(xiàn)有規(guī)范中對(duì)超前小導(dǎo)管設(shè)計(jì)參數(shù)規(guī)定的缺陷和不足,在以下幾個(gè)方面對(duì)超前小導(dǎo)管技術(shù)的相關(guān)問題進(jìn)行了研究。1)綜合評(píng)述了現(xiàn)有超前支護(hù)手段,詳細(xì)介紹了超前小導(dǎo)管預(yù)支護(hù)技術(shù)的基本概況、適用條件、布置形式、構(gòu)造特點(diǎn)和應(yīng)用現(xiàn)狀。2)從軟弱圍巖的變形破壞特征入手,分析了超前小導(dǎo)管的作用機(jī)理,并以Winkler彈性地基梁理論為依據(jù)分析了超前小導(dǎo)管的力學(xué)行為。3)根據(jù)現(xiàn)有相關(guān)規(guī)范規(guī)定,系統(tǒng)的介紹了超前小導(dǎo)管的幾個(gè)主要設(shè)計(jì)參數(shù)。采用Midas/GTS軟件對(duì)超前小導(dǎo)管的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行數(shù)值分析,研究不同支護(hù)的參數(shù)對(duì)超前支護(hù)效果的影響,并對(duì)超前小導(dǎo)管的管徑、間距、長(zhǎng)度和外插角四個(gè)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。4)采用Midas/GTS軟件對(duì)軟弱圍巖隧道開挖過程進(jìn)行數(shù)值分析,研究超前小導(dǎo)管在隧道開挖過程中的支護(hù)效果。5)采用Midas/GTS軟件分析了超前小導(dǎo)管與掌子面超前錨桿的聯(lián)合加固的作用效果,比較了聯(lián)合加固措施與超前小導(dǎo)管注漿單獨(dú)加固的支護(hù)效果。
【關(guān)鍵詞】：軟弱圍巖 超前小導(dǎo)管 參數(shù)優(yōu)化 數(shù)值模擬 MIDAS/GTS
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U455.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 超前支護(hù)的主要方法11-13
• 1.2.2 超前小導(dǎo)管支護(hù)的研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 第二章 超前小導(dǎo)管的布置形式及作用機(jī)理17-38
• 2.1 引言17
• 2.2 超前小導(dǎo)管布置形式及構(gòu)造17-21
• 2.2.1 超前小導(dǎo)管橫斷面布置形式17-20
• 2.2.2 超前小導(dǎo)管縱斷面布置形式20-21
• 2.2.3 超前小導(dǎo)管的構(gòu)造21
• 2.3 軟弱圍巖破壞分析及超前支護(hù)基本原理21-23
• 2.3.1 軟弱圍巖的破壞機(jī)理21-22
• 2.3.2 隧道超前支護(hù)基本原理22-23
• 2.4 超前小導(dǎo)管作用機(jī)理23-26
• 2.4.1 小導(dǎo)管注漿加固作用機(jī)理24-25
• 2.4.2 小導(dǎo)管自身加固作用機(jī)理25-26
• 2.5 超前小導(dǎo)管的力學(xué)模型及力學(xué)行為分析26-37
• 2.5.1 常用隧道圍巖壓力計(jì)算理論26-30
• 2.5.2 超前小導(dǎo)管所受荷載的確定30-34
• 2.5.3 超前小導(dǎo)管力學(xué)模型的建立34-35
• 2.5.4 超前小導(dǎo)管力學(xué)行為分析35-37
• 2.6 本章小結(jié)37-38
• 第三章 超前小導(dǎo)管的支護(hù)參數(shù)分析38-61
• 3.1 引言38
• 3.2 超前小導(dǎo)管的主要設(shè)計(jì)參數(shù)38-39
• 3.3 超前小導(dǎo)管的設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)值模擬分析39-41
• 3.3.1 數(shù)值模擬基本概況39-40
• 3.3.2 地質(zhì)地貌概述40
• 3.3.3 超前小導(dǎo)施作流程簡(jiǎn)介40-41
• 3.4 隧道數(shù)值模擬模型的建立及參數(shù)設(shè)定41-44
• 3.4.1 隧道模型建立41-42
• 3.4.2 有限元計(jì)算軟件Midas/GTS簡(jiǎn)介42-44
• 3.4.3 數(shù)值分析模型參數(shù)設(shè)定44
• 3.5 超前小導(dǎo)管設(shè)計(jì)參數(shù)分析結(jié)果44-59
• 3.5.1 小導(dǎo)管管徑參數(shù)分析結(jié)果44-48
• 3.5.2 環(huán)向間距參數(shù)分析結(jié)果48-52
• 3.5.3 小導(dǎo)管長(zhǎng)度參數(shù)分析結(jié)果52-56
• 3.5.4 外插角參數(shù)分析結(jié)果56-59
• 3.6 本章小結(jié)59-61
• 第四章 隧道開挖過程中超前小導(dǎo)管的作用分析61-77
• 4.1 引言61
• 4.2 隧道開挖過程數(shù)值模擬模型的建立61-62
• 4.3 超前小導(dǎo)管對(duì)圍巖位移的影響62-65
• 4.3.1 拱頂沉降分析63-64
• 4.3.2 隧道地面隆起分析64-65
• 4.3.3 地表沉降分析65
• 4.4 超前小導(dǎo)管對(duì)掌子面穩(wěn)定的影響65-69
• 4.4.1 掌子面應(yīng)力分析66-67
• 4.4.2 掌子面變形分析67-69
• 4.5 超前小導(dǎo)管對(duì)噴錨初襯受力的影響69-76
• 4.5.1 噴混襯砌應(yīng)力分析70-73
• 4.5.2 錨桿應(yīng)力分析73-76
• 4.6 本章小結(jié)76-77
• 第五章 超前小導(dǎo)管和錨桿聯(lián)合支護(hù)效果分析77-88
• 5.1 引言77
• 5.2 掌子面超前錨桿概述77-80
• 5.3 超前小導(dǎo)管與超前錨桿聯(lián)合加固效果分析80-87
• 5.3.1 數(shù)值模型的建立80-81
• 5.3.2 聯(lián)合加固效果分析81-87
• 5.4 本章小結(jié)87-88
• 第六章 結(jié)論與展望88-90
• 6.1 主要結(jié)論88-89
• 6.2 前景展望89-90
• 致謝90-91
• 參考文獻(xiàn)91-93
• 在學(xué)期間發(fā)表的論著及取得的科研成果93

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