大斷面公路隧道圍巖穩(wěn)定性和襯砌強(qiáng)度研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-10 03:56
公路隧道開挖過程受圍巖條件和地質(zhì)環(huán)境影響較大,且由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展,城市間的交流日益密切,公路隧道尤其是大斷面公路隧道的建設(shè)被提上日程,這就需要針對隧道圍巖穩(wěn)定性和陳其強(qiáng)度進(jìn)行研究,避免因?yàn)閲鷰r問題導(dǎo)致隧道出現(xiàn)開裂,滲漏水等工程事故,研究隧道圍巖穩(wěn)定性問題和襯砌強(qiáng)度問題具有重要的工程意義。隧道的圍巖穩(wěn)定主要是從兩個(gè)方面進(jìn)行研究,首先是需要研究隧道圍巖的力學(xué)性質(zhì),其次還需要探究隧道開挖方式對圍巖穩(wěn)定的影響。選擇合理的開挖方式及襯砌支護(hù)方法是保證隧道安全性和耐用性的前提。對隧道的襯砌強(qiáng)度分析有利于合理安排施工方式,提高施工效率,合理調(diào)整工程進(jìn)程,保證工程的安全性和耐用性,提高環(huán)保效果,節(jié)約能源。本文研究以大斷面四車道圍巖穩(wěn)定性分析和襯砌強(qiáng)度為研究對象。采用有限元和離散元耦合的數(shù)值模擬軟件GDEM對層狀節(jié)理巖體的力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行探究;進(jìn)行了室內(nèi)試驗(yàn),制作聚丙烯纖維增強(qiáng)混凝土試塊和碳纖維增強(qiáng)混凝土試塊進(jìn)行單軸壓縮實(shí)驗(yàn)和聲發(fā)射試驗(yàn),探究纖維增強(qiáng)混凝土對裂紋擴(kuò)展的阻尼作用。本文主要開展和完成的工作如下:(1)研究了無限大平面內(nèi)中心圓孔受力變化,利用極坐標(biāo)系推導(dǎo)出無限大平面內(nèi)圓孔周邊的位移量,計(jì)算圓孔變形的方...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1大斷面雙洞四車道隧道(左)與普通雙洞隧道對比圖??Figl.l?Comparison?of?large?section?double?hole?four?lane?tunnel?(left)?and?ordinary?double?hole?tunnel??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]獨(dú)頭隧道鉆爆法施工爆生氣體擴(kuò)散過程模擬[J]. 朱應(yīng)偉,章光,胡少華,羅憶,蒲青松. 爆破. 2020(01)
[2]高速公路隧道開挖施工技術(shù)及控制策略分析[J]. 師松森,朱永祥. 智能城市. 2020(04)
[3]雙洞小凈距隧道施工方法的研究[J]. 賈國棟. 綠色環(huán)保建材. 2020(02)
[4]軟弱圍巖淺埋暗挖隧道施工技術(shù)[J]. 張孝飛. 建筑技術(shù)開發(fā). 2020(04)
[5]鄂西北地區(qū)軟巖隧道微臺階上下同步施工方法介紹[J]. 張曉海,董儉召. 價(jià)值工程. 2020(05)
[6]復(fù)雜地質(zhì)條件下鐵路隧道施工技術(shù)[J]. 馬培雷. 佳木斯職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2020(02)
[7]天山勝利特長公路隧道施工方法探討[J]. 祝河清. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2020(01)
[8]松軟破碎圍巖的廢石膠帶隧道施工支護(hù)方法的應(yīng)用[J]. 榮介鵬. 西部探礦工程. 2020(02)
[9]富水大斷面軟巖隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)受力性能試驗(yàn)[J]. 劉瑞斌. 土木工程與管理學(xué)報(bào). 2019(05)
[10]聚丙烯纖維長徑比對混凝土力學(xué)性能的影響研究[J]. 羅洪林,楊鼎宜,周興宇,董亞超,單晨晨,韓雪. 混凝土. 2019(09)
博士論文
[1]隧道圍巖抗力系數(shù)計(jì)算方法與統(tǒng)計(jì)特征研究[D]. 涂洪亮.北京交通大學(xué) 2018
[2]層狀圍巖小凈距隧道掘進(jìn)爆破振動效應(yīng)及圍巖穩(wěn)定性研究[D]. 石洪超.西南交通大學(xué) 2017
[3]基于離散元方法的節(jié)理巖體各向異性力學(xué)參數(shù)表征及應(yīng)用[D]. 王培濤.東北大學(xué) 2015
碩士論文
[1]聚丙烯纖維混凝土力學(xué)性能及損傷破壞形態(tài)研究[D]. 張悅.西安理工大學(xué) 2019
[2]溫度影響下地下隧洞應(yīng)力分析的解析方法[D]. 李志雨.華北電力大學(xué)(北京) 2019
[3]層狀千枚巖地層山嶺隧道洞口坡面穩(wěn)定性及其控制技術(shù)研究[D]. 羅福君.西南交通大學(xué) 2017
[4]含軟弱夾層的近水平節(jié)理巖體成拱機(jī)理研究[D]. 張峰.長安大學(xué) 2017
[5]高應(yīng)力條件下層狀巖體力學(xué)特性及時(shí)效破裂機(jī)制研究[D]. 程鵬.長江科學(xué)院 2015
[6]水平節(jié)理巖體爆破理論研究與數(shù)值分析[D]. 王洋洋.石家莊鐵道大學(xué) 2014
本文編號:3618203
【文章來源】:山東大學(xué)山東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1大斷面雙洞四車道隧道(左)與普通雙洞隧道對比圖??Figl.l?Comparison?of?large?section?double?hole?four?lane?tunnel?(left)?and?ordinary?double?hole?tunnel??
?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???硏究方法??1?碼究內(nèi)容??1?硏究目際???????力學(xué)特注??THtjA^Sin:.?■?ttfi^Dftirill???丨丨....丨.女全杉〒艮白勺??|?a心分祈?uj?1位移與數(shù)fki擬進(jìn)行對比?????無限大平面圓孔位移??^?I?GDEM^j ̄層狀貧鹿的I??,?mi???????|得到層狀節(jié)理的力學(xué)持住.|??外依供iri????—?AnsysiH行隧通開挖列???▲得到大關(guān)隨il幵挖過程應(yīng)??>?比攝擬?,力変化和沉降逛.得到豐側(cè)??????I?應(yīng)力^口沉降寶的數(shù)值解??i?l?Ar>sys進(jìn)行村邱;部分應(yīng)|??力分析與沉降S計(jì)算???‘?r進(jìn)行了纖維增強(qiáng)混凝土?1????????的制作?? ̄ZZH ̄I?I獫證了好維増強(qiáng)混凝土的茌??法內(nèi)威茲????裂紋阻尼方面的作用和性能??^.1?mmmmmmm????,?^??? ̄rziz ̄?構(gòu)理論數(shù)值橫擬和試|?探究公路瞇道的圍巖穩(wěn)定的??擔(dān)獅?^"驗(yàn)結(jié)合.進(jìn)行對比分析?影啊因縈扣結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法??圖1.2技術(shù)路線圖??Figl?.2Technology?road?map??7??
?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???半徑為A薄板的彈性模量設(shè)為仏泊松比為A,兩側(cè)的拉力設(shè)定為(7。??今?y-u?+??C?命?r^v??令?〇h?1?屬, ̄?-A*??+?義_J??*??-*?-?-??-??點(diǎn)P是變形后點(diǎn)/>的位麗??圖2-1隧道圓孔平面應(yīng)力示意圖??Fig2-1?Schematic?diagram?of?the?plane?stress?of?a?circular?hole?in?a?tunnel??如圖2.1,在平面薄板圓孔示意圖內(nèi),任意一點(diǎn)的坐標(biāo)可用極坐標(biāo)系(r,句來表示,如同??點(diǎn)p所示,任意一點(diǎn)的位移都可以分解為r方向的位移(徑向位移),設(shè)定為w;和61方向??的位移(軸向位移)設(shè)定為V,由彈性力學(xué)中平面問題的知識可得以微小的扇形積分,其范??圍是dr,?d6*,此時(shí)其應(yīng)力分量為〇>〇>?r,.0;應(yīng)變分量為s,.,4,整個(gè)模型只有平面??兩側(cè)收到大小為^的拉應(yīng)力,根據(jù)以上條件,可以得出位移與形變的關(guān)系:??du???丄一?(2-1)??9?r?rd6??1?du?dv?v??Y-e= ̄rT〇+Vr ̄r\??通過變形協(xié)調(diào)方程H?丄-^=?〇?(2-2)??dr?r?dd2?r?dr2?r?drdO?r??_〇r-^e??£r ̄^E ̄??求得應(yīng)力應(yīng)變之間的關(guān)系可表達(dá)為:%?(2-3)??E??2(1?+?//)??yre?=—-—Tre??E?^??dar?dr,.g??—-r?+?—,JL?+?ar-o0?=?0??建立平衡方程:dr?d〇?(2-4)??dzr9?|?dog?|?2rrg?=?〇??dr?d6?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]獨(dú)頭隧道鉆爆法施工爆生氣體擴(kuò)散過程模擬[J]. 朱應(yīng)偉,章光,胡少華,羅憶,蒲青松. 爆破. 2020(01)
[2]高速公路隧道開挖施工技術(shù)及控制策略分析[J]. 師松森,朱永祥. 智能城市. 2020(04)
[3]雙洞小凈距隧道施工方法的研究[J]. 賈國棟. 綠色環(huán)保建材. 2020(02)
[4]軟弱圍巖淺埋暗挖隧道施工技術(shù)[J]. 張孝飛. 建筑技術(shù)開發(fā). 2020(04)
[5]鄂西北地區(qū)軟巖隧道微臺階上下同步施工方法介紹[J]. 張曉海,董儉召. 價(jià)值工程. 2020(05)
[6]復(fù)雜地質(zhì)條件下鐵路隧道施工技術(shù)[J]. 馬培雷. 佳木斯職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2020(02)
[7]天山勝利特長公路隧道施工方法探討[J]. 祝河清. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2020(01)
[8]松軟破碎圍巖的廢石膠帶隧道施工支護(hù)方法的應(yīng)用[J]. 榮介鵬. 西部探礦工程. 2020(02)
[9]富水大斷面軟巖隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)受力性能試驗(yàn)[J]. 劉瑞斌. 土木工程與管理學(xué)報(bào). 2019(05)
[10]聚丙烯纖維長徑比對混凝土力學(xué)性能的影響研究[J]. 羅洪林,楊鼎宜,周興宇,董亞超,單晨晨,韓雪. 混凝土. 2019(09)
博士論文
[1]隧道圍巖抗力系數(shù)計(jì)算方法與統(tǒng)計(jì)特征研究[D]. 涂洪亮.北京交通大學(xué) 2018
[2]層狀圍巖小凈距隧道掘進(jìn)爆破振動效應(yīng)及圍巖穩(wěn)定性研究[D]. 石洪超.西南交通大學(xué) 2017
[3]基于離散元方法的節(jié)理巖體各向異性力學(xué)參數(shù)表征及應(yīng)用[D]. 王培濤.東北大學(xué) 2015
碩士論文
[1]聚丙烯纖維混凝土力學(xué)性能及損傷破壞形態(tài)研究[D]. 張悅.西安理工大學(xué) 2019
[2]溫度影響下地下隧洞應(yīng)力分析的解析方法[D]. 李志雨.華北電力大學(xué)(北京) 2019
[3]層狀千枚巖地層山嶺隧道洞口坡面穩(wěn)定性及其控制技術(shù)研究[D]. 羅福君.西南交通大學(xué) 2017
[4]含軟弱夾層的近水平節(jié)理巖體成拱機(jī)理研究[D]. 張峰.長安大學(xué) 2017
[5]高應(yīng)力條件下層狀巖體力學(xué)特性及時(shí)效破裂機(jī)制研究[D]. 程鵬.長江科學(xué)院 2015
[6]水平節(jié)理巖體爆破理論研究與數(shù)值分析[D]. 王洋洋.石家莊鐵道大學(xué) 2014
本文編號:3618203
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