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城市浅埋偏压隧道洞口段边仰坡稳定性及支护措施研究
| 论文题名： | 城市浅埋偏压隧道洞口段边仰坡稳定性及支护措施研究 |
| 关键词： | 隧道洞口段;施工开挖;仰坡稳定性;支护形式 |
| 摘要： | 由于确保浅埋偏压曲线隧道洞口段边仰坡稳定性难度较大，边坡的支护形式以及隧道开挖方法稍有不当，就会使得边仰坡发生变形、开裂，甚至滑坡等事故，因此，本文以重庆市嘉陵江大桥隧道工程南引道嘉滨路隧道为依托，对城市浅埋偏压隧道洞口段边仰坡稳定性及支护措施进行研究，论文采用理论分析与数值模拟、现场监测相结合的研究方法，对支护措施、支护参数以及隧道开挖方法与边仰坡稳定性的关系进行研究，希望为今后同类工程的设计、施工提供借鉴与参考。本文研究内容及结论如下: (1)本文分别应用极限平衡理论中的不平衡推力法和MIDAS/GTS NX数值模拟法对隧道明挖后未支护边坡进行稳定性计算，在此基础上，对可能采取的边坡支护方案（抗滑桩支护，锚拉桩联合支护，锚拉桩与锚索框架联合支护）的支护参数（桩长、桩距、锚索倾角，锚索锚固力，框架梁与锚索间距等）进行研究优化，得出采用锚拉桩与锚索框架联合支护方案对边坡支护效果最佳。提出抗滑桩长度、间距与边坡的位移和边坡稳定性系数均不成线性关系。在相同条件下，锚索倾角在15°～30°之间时，改变锚索倾角比改变锚索锚固力更为行之有效，建议单孔预加锚固力不超过300kN。为了避免群锚效应，锚索框架与锚索间距不能小于20m。最终得出最佳支护参数。 (2)以此为前提，对浅埋偏压隧道洞口段全断面法、上下台阶法、CD法、双侧壁导坑法进行了施工阶段数值模拟分析，对比分析四种不同开挖工法作用下围岩的变形和应力特征。提出重庆嘉滨路隧道采用台阶法开挖最优，同时，由于偏压作用影响，水平位移场、应力场均出现了不对称分布现象，得出了偏压作用下，隧道结构各关键位置围岩最小主应力大小分布规律，不同开挖工法下边墙最小主应力随开挖进尺的变化规律，且仰拱位置产生拉应力最大，左边墙位置产生压应力最大，施工时应及时对其支护，避免险情发生。 (3)在施工中，对锚索张拉力，洞口段边坡地表、拱顶沉降、水平收敛进行了现场动态监测，得出了锚索张拉力锁定后随时间变化的规律，运用回归方程进行回归分析，预测了围岩变形以及稳定性趋势;得到了各断面趋于稳定的时间，以及隧道埋深与拱顶累计沉降值和拱顶下沉率随时间变化的关系;将监测结果与数值模拟结果对比分析，验证了数值模拟开挖方案的正确性，表明了工程数值模拟以及回归预测对工程具有着重要的借鉴意义。 |
| 作者： | 唐沅 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 王先义 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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