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泡沫轻质土在明挖隧道回填中的应用研究
| 论文题名： | 泡沫轻质土在明挖隧道回填中的应用研究 |
| 关键词： | 泡沫轻质土;隧道;明挖法;回填施工;有限元分析;配合比设计 |
| 摘要： | 在进行城市地下交通网络建设时，为了节约建设成本，提高工程经济性，绝大多数隧道建设都会采用明挖法施工。而采用明挖法进行施工后不可避免的涉及到开挖区域回填施工。研究表明，随着隧道的埋深也不断加大，回填高度不断增加，传统回填材料容易对隧道造成较大的土压力，对回填区域底下的隧道安全造成威胁。 本文从改变回填土体自重的角度考虑，将拥有自重轻、流动性好，施工方便特性的泡沫轻质土运用于明挖隧道施工后的回填，通过室内试验、数值模拟、现场应用相结合的方法，对泡沫轻质土在明挖隧道回填中的应用进行研究。主要研究内容与结论如下： （1）确定配制泡沫轻质土所用的原材料，对原材料性能进行检测，并与规范对原材料的各项性能指标的要求进行比较，得出所用原材料满足规范要求。参照规范中的泡沫轻质土配合比设计方法，对泡沫轻质土进行配合比设计计算。 （2）针对设计的不同水灰比下的9组泡沫轻质土配合比，采取室内试验的方法，验证每组配比时的流动度、湿容重、抗压强度和抗折强度参数，并与相关规范要求进行对比，确定每1m3泡沫轻质土的水泥用量为375.1kg，水的用量为206.3kg，泡沫群的用量为18.6kg。 （3）借助有限元分析软件ABAQUS，结合重庆市两江新区大竹林片区金州大道与星光大道延伸段节点改造工程实际应用情形，进行模拟分析不同回填方案时上下部隧道的应力、位移的变化，得出泡沫轻质土回填可有效降低底部隧道的竖向位移和最大剪应力，确定采用泡沫轻质土对上部左右隧道之间区域进行回填的方案。 （4）进行实际工程现场施工应用，通过现场监测的方法对回填后隧道结构的应变、土压力进行监测，分析监测数据并与模拟结果对比，得出整体上上下部隧道应力位移变化与模拟结果一致，但由于现场监测数据受干扰因素较多，有的数据会与模拟结果存在偏差。 |
| 作者： | 潘张根 |
| 专业： | 交通运输 |
| 导师： | 韩西 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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