連拱隧道襯砌結(jié)構(gòu)安全與施工方案合理性研究
本文關(guān)鍵詞:連拱隧道襯砌結(jié)構(gòu)安全與施工方案合理性研究
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【摘要】:論文以臨海市兩水山連拱隧道為依托工程,遵循現(xiàn)狀調(diào)研、工程分析和數(shù)值模擬的研究方法,運(yùn)用隧道設(shè)計理論和相關(guān)力學(xué)理論,結(jié)合實(shí)際工況,對連拱隧道的施工工法及其施工力學(xué)、措施與對策、關(guān)鍵支護(hù)設(shè)計理論等方面進(jìn)行了較深入系統(tǒng)地探討,論文的主要研究成果如下:1、通過對隧道預(yù)支護(hù)原理及隧道圍巖破壞與支護(hù)的理論分析,依據(jù)充分發(fā)揮隧道圍巖的自承能力和基本維持圍巖的原始狀態(tài)的基本思想,應(yīng)用預(yù)支護(hù)理論和開挖能量最小原理,總結(jié)出連拱隧道施工方案合理性原則。2、通過對連拱隧道的中墻問題及偏壓問題的研究,提出了連拱隧道的合理施工順序。3、結(jié)合兩水山連拱隧道施工工程實(shí)際,具體分析了該隧道施工動態(tài)以及采取的關(guān)鍵對策,數(shù)值模擬了偏壓連拱隧道左洞先挖與右洞先挖兩種工況下中導(dǎo)洞法施工中中墻的受力和位移規(guī)律。3.1中墻隨開挖進(jìn)程中的變形。無論是先挖左洞還是先挖右洞,隨著連拱隧道開挖的進(jìn)行,中墻的豎向位移逐漸增大,而水平位移則是先增大而后又有所減小。在其它同樣施工工序下,工況一的水平位移比工況二稍大,而豎向位移則小于或等于工況二下的豎向位移值。3.2中墻隨開挖進(jìn)程中的內(nèi)力變化。二種工況下,中墻的受力的趨勢基本相同,但中墻承受的最大應(yīng)力值有所差別,工況二施工過程中中墻承受的最大應(yīng)力值比工況一要大一些;同樣,工況二在開挖右洞的上臺階和下臺階時中墻承受的偏壓作用較其它施工工序要明顯。在兩種施工工況條件下,中墻承受的水平應(yīng)力相近。4、針對兩水山連拱隧道施工動態(tài)監(jiān)控工作,探討了相應(yīng)的信息化監(jiān)控設(shè)計方法,確定了監(jiān)控參數(shù)及基準(zhǔn),給出了圍巖施工量測框圖和施工監(jiān)控管理及施工反饋設(shè)計流程。
【關(guān)鍵詞】:連拱隧道 施工方案 數(shù)值模擬 中墻 偏壓
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:U455.91
【目錄】:
- 致謝4-5
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-21
- 1.1 研究背景及意義10
- 1.2 隧道設(shè)計理論10-13
- 1.3 連拱隧道研究現(xiàn)狀13-14
- 1.4 依托工程簡介14-20
- 1.4.1 兩水山隧道工程概況14-15
- 1.4.2 隧道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)15-16
- 1.4.3 隧道工程地質(zhì)概況16-18
- 1.4.3.1 隧道區(qū)地形地貌16
- 1.4.3.2 地層巖性16-17
- 1.4.3.3 隧道區(qū)地質(zhì)構(gòu)造17
- 1.4.3.4 水文地質(zhì)條件17-18
- 1.4.3.5 地震18
- 1.4.4 隧道凈空與橫斷面18-19
- 1.4.4.1 隧道凈空18
- 1.4.4.2 橫斷面18-19
- 1.4.5 隧道襯砌結(jié)構(gòu)19-20
- 1.4.5.1 隧道明洞19
- 1.4.5.2 暗洞襯砌結(jié)構(gòu)19-20
- 1.5 本文主要研究內(nèi)容20-21
- 第2章 隧道圍巖穩(wěn)定地質(zhì)環(huán)境及新奧法支護(hù)原理21-30
- 2.1 隧道圍巖穩(wěn)定的地質(zhì)環(huán)境21-24
- 2.1.1 內(nèi)在因素的影響21-23
- 2.1.2 外部影響因素23-24
- 2.2 新奧法支護(hù)一般原理24-28
- 2.3 隧道初期支護(hù)施工時序問題28-29
- 2.4 本章小結(jié)29-30
- 第3章 隧道施工方案合理性判別原則及連拱隧道合理施工順序30-42
- 3.1 隧道預(yù)支護(hù)原理30-32
- 3.2 圍巖破壞與支護(hù)的理論分析32-33
- 3.3 判別原則的提出33-35
- 3.3.1 隧道施工圍巖結(jié)構(gòu)的擾動及圍巖的原始狀態(tài)維持34
- 3.3.2 預(yù)支護(hù)原理34
- 3.3.3 開挖能量最小原理34-35
- 3.4 判別原則在連拱隧道施工中的綜合運(yùn)用35-41
- 3.4.1 連拱隧道合理施工順序36
- 3.4.2 連拱隧道的中墻問題36-37
- 3.4.3 雙連拱隧道的偏壓問題37-38
- 3.4.4 連拱隧道施工工法38-41
- 3.5 本章小結(jié)41-42
- 第4章 兩水山連拱隧道施工動態(tài)及關(guān)鍵對策研究42-62
- 4.1 概述42
- 4.2 施工方案及主要施工方法42-45
- 4.3 模擬工況45-46
- 4.4 中墻作用研究46-53
- 4.4.1 中墻數(shù)值模擬46-48
- 4.4.2 中墻隨開挖進(jìn)程的變形48-53
- 4.5 連拱隧道初支結(jié)構(gòu)與二次襯砌結(jié)構(gòu)安全性計算53-56
- 4.5.1 結(jié)構(gòu)安全系數(shù)53-55
- 4.5.2 連拱隧道初支結(jié)構(gòu)安全性分析55-56
- 4.5.3 連拱隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)安全性計算56
- 4.6 圍巖監(jiān)控方法設(shè)計及控制基準(zhǔn)56-61
- 4.6.1 現(xiàn)場量測作業(yè)的項目及測試方法56-59
- 4.6.2 控制標(biāo)準(zhǔn)及基準(zhǔn)值59-60
- 4.6.3 監(jiān)控管理與施工反饋60-61
- 4.7 本章小結(jié)61-62
- 第5章 結(jié)論與展望62-64
- 5.1 本文主要結(jié)論62
- 5.2 進(jìn)一步研究設(shè)想62-64
- 參考文獻(xiàn)64-69
- 已發(fā)表的論文69-70
- 負(fù)責(zé)或參與的研究課題70
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