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浅埋偏压隧道的围岩自稳性研究及工程应用
| 论文题名： | 浅埋偏压隧道的围岩自稳性研究及工程应用 |
| 关键词： | 公路隧道;偏压浅埋;围岩自稳性;初期支护优化;安全施工 |
| 摘要： | 通过长期的地下结构支护实践，科研人员发现隧道周围一定范围内的围岩具有自承能力和自稳性，即自然平衡现象。实践证明隧道围岩在一定状态下是可以自稳的。 现行公路隧道实际工程情况复杂多变，由于现阶段围岩分级的单个级别跨度比较大，对围岩的稳定性把握不够精细，围岩实际状况了解不够全面，导致隧道设计和施工的方案比较保守。因此，围岩的稳定性方面存在细化的空间，需要把握好围岩数据的准确性，方可科学地把握和设计整个隧道工程。 考虑国内外对围岩的稳定性研究方向较多，因此本文在分析围岩稳定性时，着重考虑目前影响隧道工程中的重要因素。实际工程中，许多公路隧道受到浅埋和偏压的影响较大，为更准确地了解围岩的实际状况，本文依托广西南宁玉象隧道，考虑采用埋深和偏压两个指标，用数值模拟的方法模拟隧道开挖后毛洞的稳定性，通过稳定性结果对围岩进行分级，即自稳性分级。在此基础上，用数值模拟的方法针对不同自稳等级围岩提出对应的优化初期支护方案，并通过实际施工监测数据进行对比和验证。根据围岩稳定性分级进而相应地优化隧道设计，节约资源和降低建设成本。 研究结果表明，根据埋深和偏压角度两个指标，可将该隧道的自稳性划分为三个级别，并根据这三个等级，进而对隧道初期支护方案进行优化，其中，在优化方案中，将材料的用量和参数如湿喷混凝土的厚度优化为20cm～50cm厚，锚杆为2m～5m，钢拱架将22号工字钢改为18号工字钢。实际监控测量数据与优化方案的模拟数据较接近，因此，优化方案是可行的。在安全施工的前提下，对初期支护的优化取得一定的效果。研究结果对类似受到浅埋偏压影响隧道的初期支护设计和施工具有参考价值。 |
| 作者： | 蒲鸥 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 欧孝夺;黄挺 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广西大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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