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隧道预切槽法合理支护时机及管片接头型式优化研究
| 论文题名： | 隧道预切槽法合理支护时机及管片接头型式优化研究 |
| 关键词： | 隧道施工;预切槽法;混凝土强度;管片接头型式;支护时机 |
| 摘要： | 随着地下空间的应用越来越广泛，在建设时对施工安全以及地表沉降量的要求越来越高。对此为了可以较好的控制地表沉降量，可采用预切槽法，此工法具有可大幅度降低地表沉降量，对周围土体，以及建筑影响较小的优势。为提高预切槽法在现场施工时所用混凝土的前期强度以及通过改变管片接头型式提高管片整体的工作性能。本文围绕预切槽法，采用室内试验以及数值模拟的方法，针对浇筑预切槽管片所用混凝土的前期强度，以及预切槽管片接头处合理的接茬方式进行了研究。论文主要研究内容及结论如下： (1)通过开展室内试验，确定了同时满足养护10h的混凝土抗压强度与混凝土和易性的配合比。在此混凝土配合比下，测试在养护不同时间节点下的混凝土抗压强度，得出混凝土前期的抗压强度增长规律；另外，得出浇筑混凝土后1.5~2.0h为合理拆模时机，可为现场施工提供参考；此外，通过混凝土的实测数据测得混凝土的真实弹性模量约为17.8GPa，为数值模拟混凝土参数的选取提供依据。 (2)将接头型式确定为平接头与榫槽式接头两种类别，并搭配使用不同的黏性介质。借助有限元手段，利用MIDAS/GTSNX软件确定了合理的边界条件，验证了数值模型设计的合理性；模拟设计思路，从围压、接头几何型式以及粘接剂种类的选择这三种影响因素出发，设计175种工况进行对比分析，得出了接头的优化方案以及在不同工况下可选择的合适的黏性介质；另外，榫槽式接头加环氧树脂粘接剂的施工方法可最大限度的提高预切槽管片的工作性能，确保施工的安全。 (3)设计了衬砌模具、模型加载框架及其监测系统。框架以及模具尺寸根据原施工现场的尺寸，按照1:1的比例确定。选用前文分析研究最为合理的边界条件设置约束形式，即90°~90°的边缘角度加下侧约束的组合，为后续模型试验框架的设计提供了参照。 |
| 作者： | 葛飞 |
| 专业： | 地质工程 |
| 导师： | 杨永香;郝小红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华北水利水电大学 |
| 学位年度： | 2020 |
| 正文语种： | 中文 |
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