發(fā)布時(shí)間：2019-06-18 08:13

【摘要】：目前,我國(guó)修建了一大批長(zhǎng)距離跨流域引調(diào)水工程,如南水北調(diào)工程、引漢濟(jì)渭工程以及山西的“大水網(wǎng)工程”等。在這些引調(diào)水工程中,深埋式輸水隧洞發(fā)揮著重要的作用。然而,在大多數(shù)水利工程中,二次襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)不考慮隧洞開(kāi)挖過(guò)程中初期支護(hù)對(duì)二次襯砌的影響,完全將其作為安全儲(chǔ)備,和工程實(shí)際不符,往往導(dǎo)致二次襯砌結(jié)構(gòu)斷面尺寸偏大,設(shè)計(jì)過(guò)于保守。雖然在一定程度上能夠保證隧洞的安全,卻造成工程量增加和一些不必要的浪費(fèi)。究其深層次原因是襯砌結(jié)構(gòu)理論和計(jì)算方面仍存在許多問(wèn)題。復(fù)合式襯砌中,初期支護(hù)在隧洞施工過(guò)程中發(fā)揮什么作用;初期支護(hù)對(duì)二次襯砌結(jié)構(gòu)有什么影響,是主要承載結(jié)構(gòu),承擔(dān)比例多少,還是安全儲(chǔ)備,這些都是困擾設(shè)計(jì)者的問(wèn)題。這些問(wèn)題成為了我國(guó)深埋式輸水隧洞設(shè)計(jì)上的瓶頸,嚴(yán)重制約了隧洞設(shè)計(jì)水平的進(jìn)步。因此,結(jié)合工程實(shí)際情況,分析初期支護(hù)和二次襯砌結(jié)構(gòu)的承載機(jī)理,開(kāi)展深埋式輸水隧洞初期支護(hù)對(duì)二次襯砌結(jié)構(gòu)受力影響研究是非常必要的。針對(duì)以上問(wèn)題,通過(guò)總結(jié)初期支護(hù)作用機(jī)理和二次襯砌的計(jì)算方法,分析初期支護(hù)和二次襯砌的承載模式,提出基于有限元分析的荷載釋放系數(shù)分析法。運(yùn)用該方法,以山西省中部引黃工程典型深埋式輸水隧洞為研究對(duì)象,建立數(shù)值模型,模擬輸水隧洞施工過(guò)程中不同階段圍巖應(yīng)力的釋放過(guò)程,分析初期支護(hù)承受不同荷載釋放系數(shù)時(shí)對(duì)二次襯砌結(jié)構(gòu)的受力影響和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),總結(jié)初期支護(hù)擔(dān)荷載比和二次襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化一般規(guī)律,為同類(lèi)深埋式輸水隧洞的襯砌斷面設(shè)計(jì)優(yōu)化提供借鑒。
[Abstract]:At present, a large number of long-distance cross-basin water diversion projects have been built in China, such as the South-to-North Water transfer Project, the Han to Wei Project and the "Dishui Network Project" in Shanxi Province. Deep buried water diversion tunnel plays an important role in these water diversion projects. However, in most water conservancy projects, the influence of initial support on secondary lining in the process of tunnel excavation is not taken into account in the design of secondary lining structure, and it is completely regarded as a safety reserve, which is inconsistent with the actual project, which often leads to the large section size of secondary lining structure and too conservative design. Although it can ensure the safety of the tunnel to a certain extent, it results in the increase of engineering quantity and some unnecessary waste. The deep reason is that there are still many problems in the theory and calculation of lining structure. In the composite lining, what role the initial support plays in the tunnel construction, what is the influence of the initial support on the secondary lining structure, is the main bearing structure, what is the bearing ratio, or the safety reserve, these are the problems that perplexed the designers. These problems have become the bottleneck in the design of deep buried water transmission tunnel in China, which seriously restricts the progress of tunnel design level. Therefore, combined with the actual situation of the project, it is very necessary to analyze the bearing mechanism of the initial support and the secondary lining structure, and to carry out the research on the influence of the initial support of the deep buried water tunnel on the stress of the secondary lining structure. In view of the above problems, by summing up the mechanism of initial support and the calculation method of secondary lining, the bearing mode of initial support and secondary lining is analyzed, and the load release coefficient analysis method based on finite element analysis is put forward. By using this method, taking the typical deep buried water tunnel of the Yellow River diversion Project in the middle of Shanxi Province as the research object, the numerical model is established to simulate the release process of surrounding rock stress in different stages of the construction of the water diversion tunnel, the influence of the initial support on the secondary lining structure under different load release coefficients and the field monitoring data are analyzed, and the general laws of the load ratio of the initial support load and the internal force of the secondary lining structure are summarized. It provides a reference for the design optimization of lining section of the same kind of deep buried water transmission tunnel.
【學(xué)位授予單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TV31;TV554

【參考文獻(xiàn)】

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1 鹿寧;邱敏;陶磊;;地下隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力分析[J];電網(wǎng)與清潔能源;2014年05期

2 鄭穎人;王永甫;;隧道穩(wěn)定性分析與設(shè)計(jì)方法講座之一:隧道圍巖壓力理論進(jìn)展與破壞機(jī)制研究[J];隧道建設(shè);2013年06期

3 朱彥鵬;柴江;邵繼新;;應(yīng)用荷載釋放系數(shù)法模擬黃土隧道施工[J];蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào);2011年05期

4 李術(shù)才;趙巖;李利平;周毅;劉欽;;超大斷面鐵路隧道施工斷面綜合荷載釋放過(guò)程研究[J];巖土力學(xué);2011年09期

5 徐升;;地下洞室支護(hù)理論初探[J];四川水力發(fā)電;2011年02期

6 李明;賈磊;;軟巖隧道開(kāi)挖的數(shù)值模擬與研究[J];交通標(biāo)準(zhǔn)化;2008年13期

7 肖明;張志國(guó);陳俊濤;范國(guó)邦;;不同屈服條件對(duì)地下洞室圍巖穩(wěn)定影響研究[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2008年04期

8 周憲偉;袁正國(guó);邢姣秀;;盾構(gòu)法施工模擬荷載釋放系數(shù)的研究[J];森林工程;2007年03期

9 鄭穎人;;巖土材料屈服與破壞及邊(滑)坡穩(wěn)定分析方法研討——“三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害專(zhuān)題研討會(huì)”交流討論綜述[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2007年04期

10 張黎明;鄭穎人;王在泉;王建新;;有限元強(qiáng)度折減法在公路隧道中的應(yīng)用探討[J];巖土力學(xué);2007年01期

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1 鄭穎人;胡文清;王敬林;;強(qiáng)度折減有限元法及其在隧道與地下洞室工程中的應(yīng)用[A];中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)第十一屆、隧道及地下工程分會(huì)第十三屆年會(huì)論文集[C];2004年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 文競(jìng)舟;隧道初期支護(hù)力學(xué)分析及參數(shù)優(yōu)化研究[D];重慶大學(xué);2012年

2 房倩;高速鐵路隧道支護(hù)與圍巖作用關(guān)系研究[D];北京交通大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 于清洋;盾構(gòu)隧道雙層襯砌結(jié)構(gòu)橫向相互作用機(jī)理研究[D];西南交通大學(xué);2016年

2 秦娟;隧道復(fù)合式襯砌承載模式研究[D];石家莊鐵道大學(xué);2015年

3 李寬;齊熱哈塔爾水電站深埋引水隧洞襯砌結(jié)構(gòu)有限元分析[D];河北工程大學(xué);2014年

4 齊龍飛;初期支護(hù)設(shè)計(jì)方法優(yōu)化及二次襯砌施作時(shí)機(jī)研究[D];石家莊鐵道大學(xué);2014年

5 周譽(yù);深埋非圓形隧洞錨桿長(zhǎng)度研究[D];華北電力大學(xué);2013年

6 彭信;隧道復(fù)合式襯砌計(jì)算模型及力學(xué)機(jī)理研究[D];石家莊鐵道大學(xué);2012年

7 李雨;巖溶區(qū)圍巖與隧道初期支護(hù)結(jié)構(gòu)相互作用研究[D];廣西大學(xué);2012年

8 郭艷;瑪河一級(jí)電站引水隧洞圍巖穩(wěn)定及襯砌結(jié)構(gòu)分析研究[D];石河子大學(xué);2011年

9 何成滔;軟巖隧道支護(hù)設(shè)計(jì)優(yōu)化研究[D];西安科技大學(xué);2011年

10 李映;隧道噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)承載作用機(jī)理及應(yīng)用研究[D];南京理工大學(xué);2009年

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本文編號(hào)：2501306