公路隧道洞口段多處于軟巖地層,為施工安全和早進(jìn)洞,常需采取超前支護(hù)和合理的施工方法,以控制洞口段圍巖變形,保障圍巖穩(wěn)定。以四川某公路隧道洞口段為背景工程,通過(guò)理論分析、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和數(shù)值模擬,研究隧道洞口軟巖段圍巖變形控制措施和合理的施工方法,得出的主要結(jié)論:(1)圍巖沉降主區(qū)域主要集中在洞內(nèi)拱頂處,應(yīng)力變化較大的區(qū)域主要集中在拱頂加固圍巖區(qū)、隧洞拱腳處和仰拱區(qū);長(zhǎng)管棚注漿加固圈有效地形成“承壓拱”,使圍巖塑性區(qū)集中在拱腳處;管棚軸力及彎矩分布受掌子面的影響范圍主要為掌子面開(kāi)挖前后約3個(gè)開(kāi)挖進(jìn)尺范圍內(nèi)。(2)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,確定隧道洞口軟巖段圍巖變形分三個(gè)階段:前期快速變形階段、中期緩慢變形階段和后期穩(wěn)定變形階段。將拱頂沉降和水平收斂位移所得數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,兩者變形基本一致,驗(yàn)證了數(shù)值模擬真實(shí)可靠。(3)管棚增設(shè)小導(dǎo)管超前支護(hù)的圍巖變形控制效果最好,長(zhǎng)管棚措施控制效果明顯,單設(shè)小導(dǎo)管超前支護(hù)圍巖變形控制效果較差。在管棚加小導(dǎo)管超前支護(hù)條件下,對(duì)管棚的環(huán)間距、管徑和管長(zhǎng)三個(gè)主要參數(shù)不同取值的隧道圍巖變形進(jìn)行對(duì)比研究,得出管棚環(huán)間距合理取值為40cm,管徑的... 

【文章來(lái)源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

隧道總體平面布置圖

3背景工程概況和圍巖變形分析173.2隧道出口端洞口段縱斷面圖3.3隧道主洞襯砌內(nèi)輪廓設(shè)計(jì)圖3.1.2水文地質(zhì)條件隧道進(jìn)口溝谷底部發(fā)育一條溪溝，溪溝由南向北經(jīng)過(guò)場(chǎng)區(qū)，狹窄“V”型，溝床縱坡5～10%，溪流水量有限。隧道出口坡腳發(fā)育一條小型沖溝，沖溝走向?yàn)槟媳毕�，溝床縱坡7～12%，勘察期間無(wú)水流為干溝。溝床內(nèi)被塊碎石覆蓋，厚度5～20m。

西安科技大學(xué)全日制工程碩士學(xué)位論文223.2.3模型的建立本模型采用有限元分析軟件MIDAS/GTS對(duì)隧道出口段進(jìn)行三維模擬。隧道出口段處于山腳下，坡面平緩，可近似為斜面，隧道洞身橫穿兩層不同圍巖層，洞口斷面Z方向高32m，末端斷面Z方向高45m，X方向長(zhǎng)80m，Y方向長(zhǎng)40m，隧道底部邊界到模型底部距離為20m，如圖3.4所示。模型底部為Z方向三向位移約束，其余四個(gè)側(cè)面為法向約束邊界，上部邊界為自由邊界。在三維數(shù)值分析中，隧道圍巖材料特性按均質(zhì)彈塑性考慮，采用Mohr-Coulomb屈服準(zhǔn)則。管棚采用植入式梁?jiǎn)卧�，材料特性為各向同性彈性模型，直�?08mm，長(zhǎng)40m，間距40cm，每環(huán)35根。臨時(shí)支撐和二襯采用2D板單元，通過(guò)析取單元面得到，錨桿采用1D植入式桁架單元，超前小導(dǎo)管采用1D植入式梁?jiǎn)卧牧咸匦詾楦飨蛲詮椥阅Ｐ�。模型�?jié)點(diǎn)19919個(gè)，單元101741個(gè)。圖3.4模型網(wǎng)格圖圖3.5隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)圖圖3.6隧道管棚模型圖圖3.7超前小導(dǎo)管模型圖隧道右洞開(kāi)挖采用單側(cè)壁導(dǎo)坑法，開(kāi)挖步距簡(jiǎn)化為1m，一次施工完成后立即施作

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[8]淺埋隧道管棚預(yù)加固理論及多種預(yù)加固后的上限研究[D]. 王華貴.中南大學(xué) 2013
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[10]長(zhǎng)株潭城際鐵路賀家沖隧道淺埋洞口段施工方法研究[D]. 楊磊.中南大學(xué) 2012



本文編號(hào)：2930672