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单线铁路隧道地质顺层偏压衬砌结构的试验研究
| 论文题名： | 单线铁路隧道地质顺层偏压衬砌结构的试验研究 |
| 关键词： | 地质偏压;衬砌结构;偏压载荷;模型试验;数值分析 |
| 摘要： | 本文结合渔塘湾隧道工程实际地质条件为顺层偏压的状况下,主要研究作用在衬砌上的荷载与顺层岩层倾角大小的关系.本文首先分析隧道偏压的成因、判别方法及研究现状,探讨了不同成因下,围岩压力的计算方法.本文结合渔塘湾隧道工程实际,通过现场监控量测数据的分析,得到了地质顺层偏压地段钢支撑和锚杆等支护结构的受力状况,分析了支护结构内力与围岩地质状况之间的关系,并表明可以通过埋设测试元件来了解围岩的地质状况,确保了隧道工程的安全可靠和施工的顺利进行.本文通过室内模型试验来研究不同岩层倾角下作用在衬砌结构上的荷载大小.模型试验采用了以V级为主的围岩物理力学参数,结合单线铁路隧道的特点,对V级围岩偏压衬砌段进行相似模型试验,在测试围岩的物理性能之后,利用相似原理,进行相似模型的配比实验,确定相似模拟材料并制作相似模型,然后利用模型实验系统模拟隧道开挖,测试围岩的压力与衬砌的应变,接着分析得出作用在衬砌上的载荷大小与岩层倾角的关系.最后详尽地阐述了在不同岩层倾角状况下,围岩压力与衬砌结构内力分布特征,即围岩压力与衬砌结构受力随岩层倾角的增大而增大.本文采用结构-荷载的计算方法,利用ANSYS软件按照弹性梁理论计算得出衬砌的轴力和弯矩,并画出轴力和弯矩图.本文通过对现场监控量测的结果,室内模型试验结果和有限元计算结果进行总结分析得出不同岩层倾角与作用在衬砌结构上的荷载大小的关系,为今后类似地质条件下隧道工程的设计和施工提供参考. |
| 作者： | 任桂兰 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 周晓军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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