仰拱作為隧道底部結(jié)構(gòu)的重要組成部分,直接影響到隧道結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定。部分新建隧道和運(yùn)營(yíng)隧道中底部結(jié)構(gòu)存在開(kāi)裂、破損甚至沉陷錯(cuò)臺(tái)等現(xiàn)象,危及行車(chē)安全。針對(duì)隧道仰拱隆起變形現(xiàn)象,本文通過(guò)調(diào)查國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)分析了隧道仰拱隆起變形的主要影響因素及其變形機(jī)理�；趶�(qiáng)度劣化理論,利用FLAC3D建立數(shù)值模型,模擬隧道仰拱隆起變形現(xiàn)象,討論了錨桿抑制仰拱隆起的作用,提出了一種新型仰拱結(jié)構(gòu)形式,通過(guò)分析比較,討論了它的合理性。主要研究結(jié)果如下:(1)通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)查得到引起隧道仰拱隆起變形的主要因素為高地應(yīng)力、膨脹性圍巖和地下水;隧道仰拱隆起變形區(qū)段地質(zhì)多為沉積巖,主要巖石為泥巖、砂巖和凝灰?guī)r等;巖石單軸抗壓強(qiáng)度和黏聚力隨含水率的增加而逐漸減小。(2)基于強(qiáng)度劣化理論,利用FLAC3D建立福川隧道數(shù)值模型,比較現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和數(shù)值模擬結(jié)果,兩者較為一致。通過(guò)數(shù)值模擬得到,隨著隧道底部圍巖黏聚力的降低,仰拱隆起變形逐漸增大且隆起速率加快,變形值由仰拱中心向兩端逐漸減小;仰拱背后作用力逐漸增大,仰拱中心點(diǎn)處受力由受壓逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槭芾瓲顟B(tài);塑性區(qū)最先出現(xiàn)在填充層頂部,由上向下逐漸擴(kuò)展。(3)討論仰拱底部布設(shè)錨桿對(duì)仰拱隆起變形的抑制作用,得到隨著錨桿長(zhǎng)度的增大、間距的減小,底部結(jié)構(gòu)隆起變形、塑性區(qū)及仰拱背后作用力逐漸減小;考慮工程實(shí)際,選定錨桿合理參數(shù)為長(zhǎng)度8.0m,間距1.5m。(4)通過(guò)分析比較,討論了新型仰拱結(jié)構(gòu)的合理性。得到新型仰拱結(jié)構(gòu)對(duì)仰拱隆起變形和底部結(jié)構(gòu)塑性區(qū)的發(fā)展均有較好的抑制作用;將新型仰拱結(jié)構(gòu)與錨桿聯(lián)合使用,對(duì)減小仰拱隆起變形效果更加顯著。
【學(xué)位單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：U451
【部分圖文】：

逑鐘祖良［２９］認(rèn)為隧道底板巖層是最容易遭受到破壞的部位，當(dāng)?shù)装鍘r層的兩端逡逑被破壞后，底板巖層喪失豎向承載能力，力學(xué)模型如圖１－３所示，在底板巖層兩逡逑端施加水平力Ｐ，，當(dāng)Ｐ，．超過(guò)臨界荷載時(shí)，底板巖層將發(fā)生壓曲而失穩(wěn)。并依據(jù)一逡逑維線膨脹理論計(jì)算了巖石膨脹引起底板的底鼓量，如圖１－４所示。并基于凱爾文逡逑流模型和廣義計(jì)算了底板流變引起的底鼓量。逡逑——ｔ＿＿＿＿＿＾Ｊ逡逑罐邐Ｉ邐＾逡逑圖１－３底板巖層壓曲［２９］逡逑Ｆｉｇ邋１－３邋Ｆｌｏｏｒ邋ｒｏｃｋ邋ｂｕｃｋｌｉｎｇ１２９１逡逑ｔｔ／ｌ邐ｈｔ＊ｉ邐Ｕ、ｆ２逡逑圖１－４底板巖層彎曲位移計(jì)算圖［２９１逡逑Ｆｉｇ邋１－４邋Ｆｌｏｏｒ邋ｒｏｃｋ邋ｂｅｎｄｉｎｇ邋ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ邋ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ１２９１逡逑鄭成果［３（）］對(duì)隧道底鼓形式和底鼓過(guò)程進(jìn)行了探討，提出計(jì)算隧道底鼓量的方逡逑法。逡逑孔恒等［３１］結(jié)合工程實(shí)踐，對(duì)隧道底部隆起的成因進(jìn)行了全面分析，并對(duì)隧道逡逑底部隆起成因進(jìn)行分類(lèi)，提出控制隧道底部隆起技術(shù)；總結(jié)出隧道底部破壞的基逡逑本表現(xiàn)形式；從物理、力學(xué)和結(jié)構(gòu)方向分析隧道底部結(jié)構(gòu)隆起的，將隧道底部隆逡逑起的形式進(jìn)行分類(lèi)；提出隧道底部隆起的控制原則。逡逑胡元芳、劉志強(qiáng)等１３２１通過(guò)調(diào)研和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，將高地應(yīng)力軟弱圍巖地質(zhì)條件下逡逑擠壓大變形進(jìn)行了分類(lèi)。提出利用Ｈｏｅｋ方法對(duì)高地應(yīng)力軟巖條件下的擠壓變形量逡逑進(jìn)行判定和量值的估算

逑鐘祖良［２９］認(rèn)為隧道底板巖層是最容易遭受到破壞的部位，當(dāng)?shù)装鍘r層的兩端逡逑被破壞后，底板巖層喪失豎向承載能力，力學(xué)模型如圖１－３所示，在底板巖層兩逡逑端施加水平力Ｐ，，當(dāng)Ｐ，．超過(guò)臨界荷載時(shí)，底板巖層將發(fā)生壓曲而失穩(wěn)。并依據(jù)一逡逑維線膨脹理論計(jì)算了巖石膨脹引起底板的底鼓量，如圖１－４所示。并基于凱爾文逡逑流模型和廣義計(jì)算了底板流變引起的底鼓量。逡逑——ｔ＿＿＿＿＿＾Ｊ逡逑罐邐Ｉ邐＾逡逑圖１－３底板巖層壓曲［２９］逡逑Ｆｉｇ邋１－３邋Ｆｌｏｏｒ邋ｒｏｃｋ邋ｂｕｃｋｌｉｎｇ１２９１逡逑ｔｔ／ｌ邐ｈｔ＊ｉ邐Ｕ、ｆ２逡逑圖１－４底板巖層彎曲位移計(jì)算圖［２９１逡逑Ｆｉｇ邋１－４邋Ｆｌｏｏｒ邋ｒｏｃｋ邋ｂｅｎｄｉｎｇ邋ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ邋ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ１２９１逡逑鄭成果［３（）］對(duì)隧道底鼓形式和底鼓過(guò)程進(jìn)行了探討，提出計(jì)算隧道底鼓量的方逡逑法。逡逑孔恒等［３１］結(jié)合工程實(shí)踐，對(duì)隧道底部隆起的成因進(jìn)行了全面分析，并對(duì)隧道逡逑底部隆起成因進(jìn)行分類(lèi)，提出控制隧道底部隆起技術(shù)；總結(jié)出隧道底部破壞的基逡逑本表現(xiàn)形式；從物理、力學(xué)和結(jié)構(gòu)方向分析隧道底部結(jié)構(gòu)隆起的，將隧道底部隆逡逑起的形式進(jìn)行分類(lèi)；提出隧道底部隆起的控制原則。逡逑胡元芳、劉志強(qiáng)等１３２１通過(guò)調(diào)研和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，將高地應(yīng)力軟弱圍巖地質(zhì)條件下逡逑擠壓大變形進(jìn)行了分類(lèi)。提出利用Ｈｏｅｋ方法對(duì)高地應(yīng)力軟巖條件下的擠壓變形量逡逑進(jìn)行判定和量值的估算

２拱隆起變形事例分析及巖石強(qiáng)度劣化內(nèi)外文獻(xiàn)資料，歸納國(guó)內(nèi)外典型隧道的仰拱隆起原因進(jìn)行分類(lèi)，總結(jié)影響隧道仰拱隆起變形的主巖石強(qiáng)度試驗(yàn)的調(diào)查，分析含水率對(duì)巖石強(qiáng)度的道仰拱隆起變形事例逡逑梁山隧道［５（）］逡逑況逡逑西省臨汾市境內(nèi)，地理位置如圖２－１所示。雙洞月開(kāi)始建設(shè)，２０１３年６月全線貫通，２０１５年１月２

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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

2 周輝;徐榮超;張傳慶;盧景景;孟凡震;沈崢;;預(yù)應(yīng)力錨桿內(nèi)錨固段長(zhǎng)度效應(yīng)研究[J];巖土力學(xué);2015年09期

3 汪e跎

本文編號(hào)：2811042