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大跨度黄土隧道施工监控与支护效果研究
| 论文题名： | 大跨度黄土隧道施工监控与支护效果研究 |
| 关键词： | 大跨度黄土隧道;施工监控;台阶法;支护效果;有限元分析;接触压力 |
| 摘要： | 随着交通需求的急剧增加,国内外修建的大跨度隧道越来越多。由于隧道跨度的增大,引起了许多相关的工程问题,如支护形式、施工方法、围岩稳定性等。目前对大跨度隧道相关问题的研究还处在初级阶段,特别是三车道黄土隧道的工程经验更少,因此在施工中,对支护结构受力与变形进行监控量测就显得特别重要。本文结合墩梁隧道工程,提出在大跨度黄土隧道中不设系统锚杆,初期支护采用型钢拱架(格栅拱架)+喷射混凝土+钢筋网+锁脚锚管+纵向连接筋组成的新型支护结构,通过理论分析、现场试验和数值模拟,对围岩和支护结构的受力与变形以及监控量测数据进行分析。主要研究内容如下: 首先,对隧道结构力学状态和稳定性进行了现场测试。量测内容包括围岩压力、初期支护净空收敛、型钢钢架应力、喷射混凝土应力、初期支护与二次衬砌间的接触压力、二次衬砌混凝土应力及二次衬砌净空收敛等；同时对量测布置与实施过程中碰到的几个问题进行了思考和探讨。 其次,应用有限元分析软件(MIDAS/GTS)对施工过程进行了数值模拟,分析了初期支护及二次衬砌变形和受力的特点。 最后,通过对现场监测数据和有限元数值模拟计算结果进行分析对比,对隧道围岩的稳定性与支护衬砌结构的安全性进行了分析,表明这种新型支护结构的变形和受力均在允许范围之内,二次衬砌工作状态良好,有足够的安全储备。 监测及计算结果表明,在深埋黄土隧道中,型钢钢架和喷射混凝土为主要受力结构,尤其是型钢钢架受力较大,作用显著；二次衬砌受力安全,工作状态良好,有足够的安全储备。 本文的研究成果有效指导了墩梁隧道工程建设,明显加快了工期,取得显著经济效益,并可以为今后类似工程提供借鉴。 |
| 作者： | 王鹏 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 陈建勋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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