本文關(guān)鍵詞：南陽山隧道圍巖-結(jié)構(gòu)的力學性態(tài)及其安全性研究

  更多相關(guān)文章： 公路隧道 圍巖-結(jié)構(gòu)力學性態(tài) 安全系數(shù) 結(jié)構(gòu)計算 整治加固技術(shù)

【摘要】：伴隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,建成的公路隧道越來越多,在給交通帶來便利的同時,也帶來了隧道的安全風險。由于隧道所處的地質(zhì)條件和自然環(huán)境較為復(fù)雜,使得圍巖與支護結(jié)構(gòu)體系間的相互作用問題變得復(fù)雜而且多變,常常會遇到支護結(jié)構(gòu)由于剛度不足出現(xiàn)變形過大最終導致破壞的現(xiàn)象,甚至某些隧道工程就發(fā)生因支護結(jié)構(gòu)承載力不足而導致圍巖塌方的重大安全事故,極易導致隧道失效,危及隧道結(jié)構(gòu)的安全。因此,對山區(qū)公路隧道的圍巖-結(jié)構(gòu)力學性態(tài)以及安全性問題進行深入的研究與探討具有十分重大的意義。本文以大西北康家崖-臨夏高速公路的南陽山隧道為依托工程,基于該隧道設(shè)計施工及竣工驗收等有關(guān)資料,結(jié)合國內(nèi)外對于公路隧道圍巖-結(jié)構(gòu)力學性態(tài)以及安全性的研究成果,采用地層結(jié)構(gòu)法系統(tǒng)探討了隧道圍巖施工力學性態(tài)問題研究,并通過荷載-結(jié)構(gòu)法對襯砌結(jié)構(gòu)安全性進行評價。主要研究內(nèi)容與成果有以下幾點:①全面論述了南陽山隧道的工程地質(zhì)環(huán)境條件;②通過南陽山隧道的現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)資料,系統(tǒng)分析了南陽山隧道施工襯砌結(jié)構(gòu)質(zhì)量缺陷與整治區(qū)的特性以及病害產(chǎn)生的成因;③詳細闡述了混凝土安全系數(shù)的計算理論及方法;④對在役公路隧道發(fā)育裂縫的襯砌結(jié)構(gòu)安全性及其計算分析進行了若干探討;⑤運用Midas/GTS軟件,對南陽山隧道襯砌圍巖-結(jié)構(gòu)的受力特性和安全性進行了詳細分析;⑥用現(xiàn)場調(diào)查、文獻收集及室內(nèi)分析的方法,針對南陽山隧道具體特點,研究制定了南陽山隧道主要結(jié)構(gòu)病害的具體處治措施及其相應(yīng)的施工工藝;⑦運用Midas/GTS軟件,對隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)質(zhì)量缺陷區(qū)進行了加固驗算,結(jié)果表明加固后襯砌安全系數(shù)基本滿足結(jié)構(gòu)安全性要求。本文的主要新意點是對在役公路隧道發(fā)育裂縫的襯砌結(jié)構(gòu)安全性及其計算分析進行了若干探討,同時本文的研究成果以及所采取的手段方法對以后類似工程實踐有一定的理論指導意義和實際應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】：公路隧道 圍巖-結(jié)構(gòu)力學性態(tài) 安全系數(shù) 結(jié)構(gòu)計算 整治加固技術(shù)
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U451
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究目的與意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 隧道圍巖-結(jié)構(gòu)的力學性態(tài)國內(nèi)外研究概況11-13
• 1.2.2 隧道結(jié)構(gòu)安全性評價研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容和技術(shù)路線14-16
• 1.3.1 研究內(nèi)容14
• 1.3.2 技術(shù)路線14-16
• 第二章 南陽山隧道現(xiàn)場調(diào)查與分析16-28
• 2.1 實際工程概況16-21
• 2.1.1 工程簡介16
• 2.1.2 隧道設(shè)計參數(shù)16-18
• 2.1.3 地質(zhì)地貌18
• 2.1.4 地層巖性18-19
• 2.1.5 水文地質(zhì)條件19-20
• 2.1.6 不良地質(zhì)現(xiàn)象與特殊性巖土20-21
• 2.2 南陽山隧道結(jié)構(gòu)病害調(diào)查與分析21-26
• 2.2.1 隧道開裂病害調(diào)查與分析21-23
• 2.2.2 隧道路面與仰拱及其回填層病害調(diào)查與分析23-25
• 2.2.3 隧道滲漏水病害調(diào)查與分析25-26
• 2.3 南陽山隧道施工缺陷調(diào)查與分析26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第三章 南陽山隧道圍巖-結(jié)構(gòu)的力學性態(tài)數(shù)值模擬分析研究28-40
• 3.1 Midas/GTS軟件介紹28
• 3.2 有限元模型的建立28-30
• 3.2.1 地層結(jié)構(gòu)法建模方法及模型28
• 3.2.2 荷載結(jié)構(gòu)法建模方法及模型28-29
• 3.2.3 材料參數(shù)的選取29-30
• 3.2.4 設(shè)計工況30
• 3.2.5 數(shù)據(jù)控制點的選取30
• 3.3 襯砌荷載計算原理和方法30-34
• 3.3.1 自重31
• 3.3.2 圍巖壓力31-34
• 3.4 隧道圍巖施工力學性態(tài)的數(shù)值模擬分析34-35
• 3.5 隧道二次襯砌支護結(jié)構(gòu)安全性評定方法35-39
• 3.5.1 素混凝土受壓構(gòu)件安全系數(shù)的計算方法35
• 3.5.2 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件安全系數(shù)的計算方法35-37
• 3.5.3 存在裂縫的襯砌結(jié)構(gòu)安全性計算方法37-38
• 3.5.4 隧道二次襯砌安全性評定標準38-39
• 3.6 本章小結(jié)39-40
• 第四章 隧道各襯砌類型的結(jié)構(gòu)安全性分析40-58
• 4.1 SVa襯砌類型安全性分析40-43
• 4.1.1 SVa襯砌承擔 60%圍巖壓力安全性分析40-41
• 4.1.2 SVa襯砌承擔 80%圍巖壓力安全性分析41-43
• 4.2 SVb襯砌類型安全性分析43-46
• 4.2.1 SVb襯砌承擔 60%圍巖壓力安全性分析43-45
• 4.2.2 SVb襯砌承擔 80%圍巖壓力安全性分析45-46
• 4.3 STV襯砌類型安全性分析46-50
• 4.3.1 STV襯砌承擔 60%圍巖壓力安全性分析46-48
• 4.3.2 STV襯砌承擔 80%圍巖壓力安全性分析48-50
• 4.4 WL段襯砌安全性分析50-53
• 4.4.1 WL段襯砌承擔 60%圍巖壓力安全性分析50-52
• 4.4.2 WL段襯砌承擔 80%圍巖壓力安全性分析52-53
• 4.5 TL段襯砌安全性分析53-57
• 4.5.1 TL段襯砌承擔 60%圍巖壓力安全性分析53-55
• 4.5.2 TL段襯砌承擔 80%圍巖壓力安全性分析55-57
• 4.6 本章小結(jié)57-58
• 第五章 南陽山隧道施工缺陷與病害整治及其安全性驗算分析58-85
• 5.1 南陽山隧道開裂病害整治58-59
• 5.2 南陽山隧道仰拱及其回填層病害整治59-61
• 5.2.1 常觀監(jiān)測LMGZ1處治60
• 5.2.2 路面裂縫灌注裂縫膠處治（整治類型LMGZ2）60
• 5.2.3 基底鉆孔小導管注漿與灌裂縫膠的路面開裂處治（整治類型LMGZ3）60-61
• 5.2.4 開挖重做仰拱及其回填層和路面處治（整治類型LMGZ4）61
• 5.3 南陽山隧道滲漏水病害整治61-63
• 5.4 南陽山隧道厚度不足病害整治63-66
• 5.5 整治后二次襯砌安全性驗算分析66-84
• 5.5.1 GSVa整治后的襯砌結(jié)構(gòu)安全性驗算分析67-70
• 5.5.2 GSVb整治后的襯砌結(jié)構(gòu)安全性驗算分析70-74
• 5.5.3 GSTV整治后的襯砌結(jié)構(gòu)安全性驗算分析74-77
• 5.5.4 GWLa、GWLb整治后的襯砌結(jié)構(gòu)安全性分析77-80
• 5.5.5 GTL整治后的襯砌結(jié)構(gòu)安全性驗算分析80-84
• 5.6 本章小結(jié)84-85
• 第六章 結(jié)語85-86
• 致謝86-87
• 參考文獻87-91
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果91

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙錄學;;終南山隧道內(nèi)輪廓及襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計[J];西部探礦工程;2006年09期

2 潘世強;李貽偉;;大跨度傍山棚洞襯砌結(jié)構(gòu)安全性分析[J];重慶交通大學學報(自然科學版);2010年01期

3 高盟;高廣運;李大勇;;考慮耦合質(zhì)量影響的均布突加荷載作用下襯砌結(jié)構(gòu)的瞬態(tài)響應(yīng)[J];巖土工程學報;2011年06期

4 范文田;;圓形襯砌計算中的力學相似條件及其應(yīng)用[J];唐山鐵道學院學報;1964年04期

5 ;《上海地鐵車輛運行對襯砌結(jié)構(gòu)及周圍土介質(zhì)影響試驗》通過技術(shù)鑒定[J];地下工程與隧道;1987年01期

6 張小勇;龔順風;;隧道內(nèi)爆炸作用下襯砌結(jié)構(gòu)損傷機理及抗爆性能研究[J];振動與沖擊;2013年22期

7 何曉春;一種隧道新型襯砌的施工及體會[J];鐵道建筑;2003年04期

8 陳五二;;基于有限單元法的隧道抗水壓襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計[J];鐵道工程學報;2007年07期

9 張孝偉;;淺埋隧道襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力與跨度的關(guān)系[J];重慶工學院學報(自然科學版);2008年09期

10 杜榮強;韓金生;王海亮;李云峰;;土中爆炸襯砌變埋深應(yīng)力比較分析[J];混凝土;2010年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 林鵬;周雅能;李子昌;楊強;;大跨徑非規(guī)則地下結(jié)構(gòu)襯砌非線性配筋分析[A];中國軟巖工程與深部災(zāi)害控制研究進展——第四屆深部巖體力學與工程災(zāi)害控制學術(shù)研討會暨中國礦業(yè)大學（北京）百年校慶學術(shù)會議論文集[C];2009年

2 王建華;王衛(wèi)東;周香蓮;;飽和土中任意形狀襯砌對彈性波的散射[A];中國土木工程學會第九屆土力學及巖土工程學術(shù)會議論文集（下冊）[C];2003年

3 姚永勤;王明年;;相鄰隧道施工對襯砌結(jié)構(gòu)安全性的影響分析[A];第十二屆全國結(jié)構(gòu)工程學術(shù)會議論文集第Ⅱ冊[C];2003年

4 李行;;地下襯砌結(jié)構(gòu)的常微分方程數(shù)值解[A];地下工程經(jīng)驗交流會論文選集[C];1982年

5 歐小強;劉浩;;襯砌剛度對山嶺隧道地震動力響應(yīng)分析研究[A];第十二屆海峽兩岸隧道與地下工程學術(shù)與技術(shù)研討會論文集[C];2013年

6 王勇;徐干成;喬春生;;公路隧道數(shù)值模擬分析及襯砌安全性評價[A];中國土木工程學會第十一屆、隧道及地下工程分會第十三屆年會論文集[C];2004年

7 李昊;古銀城;李學鋒;;斷層破碎帶水壓力分布及襯砌響應(yīng)規(guī)律研究[A];第三屆全國地下、水下工程技術(shù)交流會論文集[C];2013年

8 張志國;杜申偉;劉會波;;高外水壓力城門洞形水工隧洞襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計探討[A];第23屆全國結(jié)構(gòu)工程學術(shù)會議論文集（第Ⅱ冊）[C];2014年

9 徐禎祥;劉月芬;;高地應(yīng)力地區(qū)隧道支護襯砌的受力特性研究[A];中國土木工程學會隧道及地下工程學會第九屆年會論文集[C];1996年

10 陳坤;;盾構(gòu)法隧道未封閉襯砌的計算模型初步研究[A];第二屆全國地下、水下工程技術(shù)交流會論文集[C];2011年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 應(yīng)國剛;襯砌背后空洞對隧道結(jié)構(gòu)體系安全性的影響機理研究[D];北京交通大學;2016年

2 劉金云;軟弱土層輸水隧道地震響應(yīng)及減震措施研究[D];大連理工大學;2007年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王均勇;富水區(qū)城市隧道滲流場及襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析[D];西南交通大學;2015年

2 高鳳;考慮接觸力學行為的U型渠道凍脹數(shù)值模擬與襯砌結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D];西北農(nóng)林科技大學;2016年

3 王虎;大直徑原型三環(huán)盾構(gòu)管片襯砌結(jié)構(gòu)火災(zāi)條件下試驗研究[D];北京交通大學;2016年

4 徐寧;列車振動荷載作用下隧道襯砌結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)與損傷特性研究[D];石家莊鐵道大學;2016年

5 丁文禮;公路隧道圍巖壓力統(tǒng)計規(guī)律及襯砌結(jié)構(gòu)可靠性分析[D];煙臺大學;2016年

6 蔡爽;公路隧道開裂襯砌的力學模型與承載機理研究[D];重慶交通大學;2016年

7 王知遠;南陽山隧道圍巖-結(jié)構(gòu)的力學性態(tài)及其安全性研究[D];重慶交通大學;2016年

8 王旭光;承壓富水隧道結(jié)構(gòu)承載數(shù)值模擬方法研究及應(yīng)用[D];重慶交通大學;2016年

9 鄭萬坤;西安地鐵地裂縫區(qū)間隧道運行期襯砌結(jié)構(gòu)和圍巖的力學響應(yīng)數(shù)值分析[D];西安理工大學;2009年

10 夏謙;隧道內(nèi)爆炸作用襯砌結(jié)構(gòu)的損傷機理和抗爆性能研究[D];浙江大學;2011年

，

本文編號：890917