本文關(guān)鍵詞：超前小導(dǎo)管在隧道開(kāi)挖過(guò)程中支護(hù)機(jī)理的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著交通科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,地鐵以及跨越山嶺地段的公路隧道等交通便捷工程越來(lái)越來(lái)越多,作為人類對(duì)地下空間的一種利用方式,隧道工程的興建越來(lái)越普及,以改善城市快速發(fā)展帶來(lái)的交通壓力。在快速發(fā)展的同時(shí),隧道開(kāi)挖面臨的一些問(wèn)題也急需解決。在隧道開(kāi)挖施工的過(guò)程當(dāng)中,多數(shù)情況下隧道開(kāi)挖掌子面周圍的巖體具有很差的自穩(wěn)能力,這個(gè)時(shí)候就需要對(duì)其進(jìn)行預(yù)加固,也就是超前支護(hù)。小導(dǎo)管超前注漿支護(hù)技術(shù)作為隧道工程施工中超前支護(hù)的一種支護(hù)工藝方法,正逐漸成為解決隧道開(kāi)挖問(wèn)題的新技術(shù)之一,特別是在不良地質(zhì)地段(包括有淺埋段、砂卵石段、洞口偏壓段、砂層段、軟弱破碎帶、斷層破碎帶等地段)的預(yù)支護(hù)工程中。施工時(shí),需要將導(dǎo)管提前打入隧道開(kāi)挖掌子面周圍的巖土體中,然后通過(guò)導(dǎo)管向巖土體中注入漿液,通過(guò)物理化學(xué)反應(yīng),改善隧道上部圍巖的特性,最終形成一個(gè)能夠有效保障隧道安全施工的加固區(qū)域。小導(dǎo)管注漿這種超前支護(hù)方式,作為隧道能夠順利施工開(kāi)挖的輔助性方法之一,在淺埋段以及破碎斷層地段等一些不良地質(zhì)地段的施工過(guò)程當(dāng)中扮演了越來(lái)越重要的角色,尤其是在隧道施工塌方問(wèn)題的處理上面,由于其具有很好的經(jīng)濟(jì)效益以及靈活性,但更多的還是因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)具有良好的加固效果,才能使得這種支護(hù)方式在隧道開(kāi)挖的工程實(shí)例中獲得了越來(lái)越廣泛的實(shí)踐。因此就十分有必要來(lái)探討一下小導(dǎo)管注漿超前支護(hù)技術(shù)在隧道開(kāi)挖過(guò)程中的作用機(jī)理。本文采用大型通用有限元軟件ABAQUS,系統(tǒng)分析了小導(dǎo)管注漿超前支護(hù)的加固機(jī)理,探討了隧道小導(dǎo)管與注漿加固區(qū)、圍巖與注漿加固區(qū)之間的相互作用機(jī)理。通過(guò)對(duì)二維、三維以及導(dǎo)管不同外插角度等多個(gè)工況的數(shù)值模擬對(duì)比,初步研究了加固區(qū)拱體結(jié)構(gòu)的受力方式,以及導(dǎo)管在這一支護(hù)過(guò)程當(dāng)中所起的作用,探討了注漿加固區(qū)對(duì)穩(wěn)定隧道開(kāi)挖掌子面的重要性,分析了導(dǎo)管外插角度變化對(duì)加固效果的影響,確定該項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際工程實(shí)踐中能夠達(dá)到設(shè)想的支護(hù)效果,從而在保證隧道掌子面開(kāi)挖、施工安全性以及襯砌的連續(xù)性等方面起到很重要的作用。
【關(guān)鍵詞】：超前小導(dǎo)管 隧道開(kāi)挖 支護(hù)機(jī)理 數(shù)值模擬 ABAQUS
【學(xué)位授予單位】：河南工業(yè)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5-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-18
• 1.1 課題的提出11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 隧道的變形以及穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 小導(dǎo)管注漿超前支護(hù)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 研究?jī)?nèi)容與方法15-16
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容15-16
• 1.3.2 研究方法16
• 1.4 研究的意義16-18
• 2 超前支護(hù)機(jī)理及常見(jiàn)應(yīng)用18-22
• 2.1 超前支護(hù)的概念18
• 2.2 超前支護(hù)的理論原理18-21
• 2.2.1 錨桿超前支護(hù)技術(shù)19
• 2.2.2 管棚超前支護(hù)技術(shù)19
• 2.2.3 凍結(jié)法19-20
• 2.2.4 水平旋噴法20
• 2.2.5 錨桿注漿加固法20
• 2.2.6 注漿小導(dǎo)管超前支護(hù)技術(shù)20-21
• 2.3 超前支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用21-22
• 3 超前小導(dǎo)管注漿加固技術(shù)機(jī)理22-30
• 3.1 概述22
• 3.2 注漿機(jī)理分析22-24
• 3.2.1 壓密注漿法23
• 3.2.2 劈裂注漿法23-24
• 3.2.3 滲透注漿法24
• 3.3 加固機(jī)理分析24-26
• 3.3.1 錨桿作用25
• 3.3.2 梁、拱作用25-26
• 3.4 小導(dǎo)管注漿加固設(shè)計(jì)26-30
• 3.4.1 常用注漿導(dǎo)管排列方式26-27
• 3.4.2 注漿導(dǎo)管參數(shù)設(shè)計(jì)27-28
• 3.4.3 漿液參數(shù)的選取28-30
• 4 隧道圍巖變形的力學(xué)分析30-43
• 4.1 圍巖壓力理論30-31
• 4.2 隧道圍巖的穩(wěn)定性分析31-37
• 4.2.1 圍巖的破壞與加固機(jī)制33-34
• 4.2.2 加固后圍巖應(yīng)力分析34-36
• 4.2.3 加固后圍巖位移分析36-37
• 4.3 隧道圍巖穩(wěn)定性判據(jù)37
• 4.4 小導(dǎo)管受力分析37-43
• 4.4.1 小導(dǎo)管力學(xué)模型38-39
• 4.4.2 小導(dǎo)管受力分析39-43
• 5 隧道超前小導(dǎo)管注漿支護(hù)數(shù)值模擬43-59
• 5.1 ABAQUS建模介紹43-45
• 5.2 二維模型的分析計(jì)算45-49
• 5.2.1 模型的建立和邊界條件的設(shè)定45-46
• 5.2.2 材料的選取以及開(kāi)挖步驟的設(shè)定46
• 5.2.3 計(jì)算結(jié)果的分析46-49
• 5.3 三維模型的分析計(jì)算49-54
• 5.3.1 模型的建立和邊界條件的設(shè)定49-50
• 5.3.2 計(jì)算結(jié)果的分析50-54
• 5.4 超前小導(dǎo)管預(yù)加固效果分析54-59
• 5.4.1 打設(shè)角度對(duì)小導(dǎo)管支護(hù)作用的影響54-56
• 5.4.2 注漿加固區(qū)與周圍土體之間的相互作用56-59
• 6 結(jié)論與展望59-61
• 6.1 結(jié)論59-60
• 6.2 展望60-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 致謝64-65
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷65

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 何暉;蘇業(yè)盛;王睿;;西施坡隧道管棚超前支護(hù)效應(yīng)的研究[J];四川建筑科學(xué)研究;2014年05期

2 劉運(yùn)生;董敏;;超前小導(dǎo)管參數(shù)對(duì)超前支護(hù)的影響分析[J];都市快軌交通;2013年01期

3 張歡;蔣金洲;;軸重30t重載線路鋼軌接頭夾板抗彎剛度研究[J];鐵道建筑;2012年11期

4 霍金崗;霍文財(cái);;超前小導(dǎo)管隧道施工[J];中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品;2011年20期

5 聶善文;;散體圍巖隧道小導(dǎo)管注漿試驗(yàn)及效果分析[J];公路工程;2011年03期

6 王愷;孫鵬;陳慶豐;李丹;李洪衛(wèi);;壓密注漿在地基處理中的應(yīng)用[J];科技信息;2011年03期

7 侯豪斌;;淺談公路隧道錨桿設(shè)計(jì)[J];科學(xué)之友;2010年09期

8 張蓓;王建鵬;王復(fù)明;董新平;;隧道超前小導(dǎo)管對(duì)掌子面穩(wěn)定性影響分析[J];鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2009年04期

9 肖昌軍;王曉剛;;超前小導(dǎo)管注漿技術(shù)在北京地鐵10號(hào)線勁松站粉細(xì)砂地層加固中的應(yīng)用[J];鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì);2008年12期

10 韓金田;彭振斌;;復(fù)合注漿在樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J];工業(yè)建筑;2007年S1期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 楊峰;淺埋隧道圍巖穩(wěn)定性的極限分析上限法研究[D];中南大學(xué);2010年

2 楊明;樁土相互作用機(jī)理及抗滑加固技術(shù)[D];西南交通大學(xué);2008年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 閔書;隧道超前小導(dǎo)管注漿預(yù)加固數(shù)值分析[D];重慶大學(xué);2013年

2 楊f，

本文編號(hào)：371506