本文關(guān)鍵詞：隧道仰拱結(jié)構(gòu)支護性能研究

  更多相關(guān)文章： 仰拱 支護性能 半徑 厚度 開挖步距

【摘要】：隨著最近幾年我國公路事業(yè)的飛速發(fā)展,各等級公路里程不斷增長,公路隧道數(shù)量也隨之大幅度增加。但是隨著公路隧道的大規(guī)模修建,各種工程問題亦隨之出現(xiàn),特別是最近幾年隧道路面不斷出現(xiàn)的開裂、斷板、冒水、沉降、隆起等病害,對行車安全及運營管理造成嚴重影響。仰拱作為隧道支護體系重要的組成部分以及抵抗隧道底部反力保證隧底穩(wěn)定的重要結(jié)構(gòu),研究其支護性能對改善或者避免這些工程病害有著重要的作用。因此,本文圍繞仰拱結(jié)構(gòu)的支護性能,結(jié)合理論分析、相似試驗及數(shù)值模擬等多種研究方法,對仰拱半徑和厚度對其支護性能的影響以及Ⅴ級圍巖條件下仰拱開挖步距進行研究。主要進行的研究工作如下:(1)結(jié)合相似模型試驗對仰拱作用進行的分析,明確其在提高支護體系承載力、約束隧道周邊圍巖變形、控制圍巖塑性區(qū)發(fā)展和優(yōu)化支護結(jié)構(gòu)受力狀況等方面所發(fā)揮的重要作用。并通過體現(xiàn)仰拱這些作用的工程實例對其進行進一步具體有效的說明。(2)通過對隧道仰拱結(jié)構(gòu)進行受力分析,明確仰拱結(jié)構(gòu)半徑、厚度、修筑時機、其與邊墻結(jié)構(gòu)的連接方式、隧道所處地層圍巖性質(zhì)和仰拱的施工方法等因素對仰拱結(jié)構(gòu)受力的影響,并將仰拱結(jié)構(gòu)視為彈性地基上的圓柱殼體結(jié)構(gòu)進行簡化計算。(3)借助于有限元分析軟件對仰拱結(jié)構(gòu)在不同半徑、不同厚度時的支護性能進行更進一步的分析研究,建議Ⅴ級圍巖條件下仰拱半徑取隧道斷面拱部結(jié)構(gòu)半徑的2~2.5倍,初期支護仰拱結(jié)構(gòu)厚度取10~25cm。(4)基于建議的仰拱半徑及厚度條件下,綜合數(shù)值模擬分析結(jié)果,仰拱棧橋和二襯臺車等施工機具尺寸及隧道施工整體進度要求,建議Ⅴ級圍巖中修建隧道且仰拱部分采用全幅開挖時,仰拱一次性開挖距離取4m。
【關(guān)鍵詞】：仰拱 支護性能 半徑 厚度 開挖步距
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U455.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-15
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 隧道支護理論9-10
• 1.2.2 隧道仰拱支護的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.3 隧道仰拱施工易出現(xiàn)的問題12-14
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容與研究方法14-15
• 第二章 仰拱的作用機理15-28
• 2.1 仰拱的作用15-20
• 2.1.1 仰拱對提高支護體系承載力的作用15-16
• 2.1.2 仰拱對隧道周邊位移的約束作用16-17
• 2.1.3 仰拱對隧道圍巖塑性區(qū)發(fā)展的控制作用17-19
• 2.1.4 仰拱對隧道支護結(jié)構(gòu)受力的優(yōu)化作用19-20
• 2.2 體現(xiàn)仰拱作用的工程實例20-27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 第三章 公路隧道仰拱結(jié)構(gòu)受力分析28-49
• 3.1 隧道仰拱結(jié)構(gòu)受力影響因素28-43
• 3.1.1 仰拱半徑對仰拱受力的影響28-30
• 3.1.2 仰拱厚度對仰拱受力的影響30-31
• 3.1.3 仰拱修筑時機對仰拱受力的影響31-33
• 3.1.4 仰拱與邊墻連接方式對仰拱受力的影響33-34
• 3.1.5 隧道圍巖性質(zhì)對仰拱受力的影響34-37
• 3.1.6 仰拱施工方法對仰拱受力的影響37-43
• 3.2 隧道仰拱結(jié)構(gòu)計算模式43-48
• 3.2.1 隧道仰拱結(jié)構(gòu)荷載43-44
• 3.2.2 隧道仰拱結(jié)構(gòu)計算44-48
• 3.3 本章小結(jié)48-49
• 第四章 隧道仰拱支護性能數(shù)值分析49-72
• 4.1 仰拱支護性能分析有限元模型的建立49-52
• 4.2 仰拱支護性能數(shù)值模擬結(jié)果分析52-58
• 4.2.1 隧道周邊位移分析52-54
• 4.2.2 隧道初期支護襯砌結(jié)構(gòu)受力分析54-56
• 4.2.3 隧道圍巖應力分析56-58
• 4.3 仰拱半徑對仰拱支護性能的影響分析58-62
• 4.3.1 仰拱半徑分析有限元模型建立58-61
• 4.3.2 有限元計算結(jié)果與分析61-62
• 4.4 仰拱厚度對仰拱支護性能的影響分析62-63
• 4.4.1 仰拱厚度分析有限元模型建立62
• 4.4.2 有限元計算結(jié)果與分析62-63
• 4.5 仰拱一次性開挖長度對隧道穩(wěn)定性的影響分析63-71
• 4.5.1 仰拱開挖長度分析有限元模型建立64-65
• 4.5.2 有限元計算結(jié)果與分析65-71
• 4.6 本章小結(jié)71-72
• 第五章 結(jié)論與展望72-73
• 5.1 結(jié)論72
• 5.2 展望72-73
• 參考文獻73-76
• 攻讀學位期間取得的研究成果76-77
• 致謝77

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 薛曉輝;張軍;宿鐘鳴;孫志杰;;武都西隧道底鼓機理及防治措施研究[J];公路工程;2015年05期

2 劉加敏;;仰拱閉合距離對軟弱圍巖隧道施工變形控制研究[J];洛陽理工學院學報(自然科學版);2014年04期

3 Nick Barton;;Shear strength criteria for rock,rock joints,rockfill and rock masses:Problems and some solutions[J];Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering;2013年04期

4 齊慶新;李曉璐;趙善坤;;煤礦沖擊地壓應力控制理論與實踐[J];煤炭科學技術(shù);2013年06期

5 鐘祖良;劉新榮;王道良;鄭成果;黃明;;桃樹埡隧道底鼓發(fā)生機理與防治技術(shù)研究[J];巖土工程學報;2012年03期

6 陳克良;;深埋隧道仰拱邊墻連接方式力學效應分析[J];四川建筑;2012年01期

7 吳岳華;曲同嘉;王偉;;仰拱在隧道塌方險情處置中的作用效果分析[J];青島理工大學學報;2011年03期

8 岳健;冷伍明;趙春彥;;水下淺埋公路隧道施作仰拱力學效應的現(xiàn)場試驗研究[J];公路交通科技;2011年06期

9 吳明友;;鐵路隧道仰拱設計施工關(guān)鍵技術(shù)分析[J];鐵道標準設計;2010年12期

10 汪洋;唐雄俊;譚顯坤;王元漢;;云嶺隧道底鼓機理分析[J];巖土力學;2010年08期

，

本文編號：949043