本文關(guān)鍵詞：飽和黃土軟基隧道處理方法的研究

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【摘要】：軟基隧道是指修建在軟弱地基上的隧道,我國當(dāng)前進行的山區(qū)鐵路工程建設(shè)過程中,隧道結(jié)構(gòu)形式在整條線路中的比例越來越高,并且黃土軟基隧道頻頻出現(xiàn)。因此,我們急需將軟弱地基的隧道視為特殊隧道的一種,對襯砌支護作用機理進行深入研究,對軟弱地基隧道拱腳地基處荷載大小進行估算,最大限度地減少軟基隧道病害的發(fā)生,最終建立軟基隧道開挖過程的技術(shù)體系。本論文以我國飽和濕陷性黃土隧道為依托,結(jié)合寶雞至蘭州客運專線工程,進行了以下幾個方面的研究:(1)通過選擇典型斷面,在隧道圍巖區(qū)段布設(shè)土壓力盒、表面應(yīng)變計、鋼筋計、混凝土應(yīng)變計等,對圍巖壓力、鋼拱架應(yīng)變、初支與二襯間接觸壓力、鋼筋軸力、混凝土應(yīng)變等進行長期觀測,掌握圍巖與隧道襯砌結(jié)構(gòu)受力特點,評價隧道結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性和施工方法的合理性。(2)通過對樁基承載力計算,指導(dǎo)王家溝隧道進行了現(xiàn)場樁基實驗,包括鋼管樁單樁承載力實驗與鋼管樁復(fù)合地基承載力實驗。并結(jié)合室內(nèi)模型對不同含水率黃土的鋼管樁實驗,進一步補充現(xiàn)場試驗,對樁基處理軟基隧道的效果進行評估。(3)以現(xiàn)場鋼管樁實驗為依托,利用MIDAS/GTS有限元軟件對該軟基隧道的樁基處理進行了模擬,分別研究了兩種不同工況下的單樁地基承載力以及群樁作用下的地基承載力效果。通過研究,論文得出了以下結(jié)論:結(jié)合工程施工實踐,對隧道開挖、支護過程中的圍巖變形與隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)力進行了現(xiàn)場監(jiān)控量測,得出隧道施工安全性及支護結(jié)構(gòu)合理性。提出了適用于王家溝隧道富水軟弱地基的微型樁的設(shè)計參數(shù),為樁基的現(xiàn)場試驗提供了依據(jù)。通過實際的試驗工程的載荷試驗,對黃土隧道軟基處治的效果進行預(yù)測以及判斷黃土隧道可靠性及穩(wěn)定性。通過室內(nèi)試驗研究不同含水量情況下鋼管樁加固黃土軟基的承載力及變形特征,反算出了不同含水率情況下的樁側(cè)摩阻力,驗證和補充了現(xiàn)場試驗的結(jié)果。采用彈塑性有限元法分析樁基處理黃土軟基隧道的有效性,對隧道的安全性進行評價。最后,論文指出了需要進一步研究的內(nèi)容。
【關(guān)鍵詞】：飽和黃土隧道 監(jiān)控量測 隧道軟基 樁基承載力
【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】：U455.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 引言8
• 1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀8-12
• 1.2.1 黃土地基承載力確定方法研究現(xiàn)狀8-9
• 1.2.2 軟基隧道研究現(xiàn)狀9-12
• 1.3 研究內(nèi)容與方法12-14
• 1.3.1 研究內(nèi)容12-13
• 1.3.2 研究方法13-14
• 2 現(xiàn)場監(jiān)控量測14-22
• 2.1 圍巖壓力15-16
• 2.2 拱架應(yīng)變16
• 2.3 初襯二襯間接觸壓力16-17
• 2.4 內(nèi)側(cè)鋼筋應(yīng)力17-18
• 2.5 外側(cè)鋼筋應(yīng)力18-19
• 2.6 混凝土應(yīng)變19-20
• 2.7 小結(jié)20-22
• 3 現(xiàn)場原位基底鋼管樁試驗22-40
• 3.1 樁基承載力計算22-31
• 3.1.1 按規(guī)范確定單樁極限承載力標準值22-26
• 3.1.2 微型樁復(fù)合地基承載力特征值確定26-30
• 3.1.3 建議方案30-31
• 3.2 黃土隧道鋼管樁加固軟基原位測試31-38
• 3.2.1 鋼管樁單樁載荷試驗31-32
• 3.2.2 現(xiàn)場試驗過程32-33
• 3.2.3 試驗結(jié)果33-34
• 3.2.4 試驗結(jié)論34-38
• 附圖38-40
• 4 室內(nèi)模型試驗40-49
• 4.1 試驗依據(jù)40
• 4.2 實驗?zāi)Ｐ?/span>40-41
• 4.3 試驗過程41-42
• 4.4 試驗結(jié)果及其分析42-44
• 4.5 試驗結(jié)論44-49
• 5 數(shù)值模擬49-57
• 5.1 Midas-GTS軟件簡介49
• 5.2 單樁承載力模型的建立49-53
• 5.2.1 模型建立過程49-50
• 5.2.2 模型結(jié)果及分析50-53
• 5.3 復(fù)合地基載力模型的建立53-56
• 5.3.1 模型建立過程53-54
• 5.3.2 群樁復(fù)合地基模型結(jié)果及分析54-56
• 5.4 數(shù)值模擬結(jié)論56-57
• 6 結(jié)論與展望57-58
• 6.1 結(jié)論57
• 6.2 展望57-58
• 致謝58-59
• 參考文獻59-61

【參考文獻】

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本文編號：857997