大跨度地下工程支护结构研究

发布时间：2017-08-31 00:21

  本文关键词：大跨度地下工程支护结构研究

  更多相关文章： 大跨度 支护结构 稳定性 综合评价

【摘要】：针对大跨度地下工程结构受力复杂、安全风险高的工程特点,采用理论分析、经验评价、数值模拟的综合评价方法,对某地下实验大厅的支护结构稳定性进行综合评价。通过多种塑性力学计算方法,对比了卡柯(Caquot)公式、芬纳(Fenner)公式、修正的芬纳公式或卡斯特纳(Kastner)公式在具体工程中的应用,优化分析得出适合于硬岩条件下大跨度结构的理论分析方法。采用Q评价系统和工程类比方法,确定了大跨度地下工程锚杆、锚索和喷射混凝土的支护参数,通过相似工程的经验类比,认为锚索长度应不小于跨度的40%。采用三维离散元计算方法对支护结构的稳定性进行数值模拟,数值计算中的岩体采用基于HB强度准则的应变软化模型,结构面采用基于摩尔-库仑强度准则的理想弹塑性模型。通过数值分析,对边墙上部施加3排预应力锚索,边墙变形得到抑制,同时围岩潜在失稳块体数量和范围显著得到有效的控制。通过支护结构的应力分析得出60%的锚杆轴力在2.0~2.25 MN之间,表明地下工程具有良好的安全性。建立了塑性区理论分析、经验类比和数值模拟的综合评价方法,形成三位一体的评价体系,可有效地对大跨度支护结构的合理性进行评价。综合分析可知,支护方案设计合理时,能够有效应对围岩中的块体稳定风险和高应力破坏现象;在局部安全性较差的部位,锚索和锚杆应力水平相对较高,可以考虑对适当降低锚索预张拉力、增加随机锚杆数量。
【作者单位】： 北京交通大学土建学院;第二炮兵工程设计研究院;ITASCA(武汉)咨询有限公司;
【关键词】： 大跨度 支护结构 稳定性 综合评价
【基金】：国家科技支撑计划项目(No.2012BAJ01B03)
【分类号】：TU93
【正文快照】： 集中建设了大型水电地下厂房和在国防工程中的一些大断面地下洞室,在建和多处规划的地下液化石油气库、国家战略石油地下水封岩洞储备库以及未来的核废料储存库等都属于超大断面的地下工程。国内外已成功建造了不少城市大跨度地下工程[2],如土耳其伊斯坦布尔的Basilica地下蓄

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 周丰峻;郑磊;周丽;王培涛;;城市大跨度地下空间工程技术研究[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2011年S2期

2 董志明;;大跨度浅埋隧道围岩压力的研究[J];公路;2014年08期

3 陈耕野;刘斌;万明富;郝哲;李伟;;韩家岭大跨度公路隧道应力监测分析[J];岩石力学与工程学报;2005年S2期

4 刘保国;徐干成;;大跨度高边墙地下洞室分层间隔施工方法[J];岩土力学;2011年09期

5 靳晓光,王兰生,卫宏;公路隧道围岩变形监测及其应用[J];中国地质灾害与防治学报;2000年01期

6 聂卫平;徐卫亚;王伟;杨云浩;;大型地下洞室极限位移预测与稳定性分析[J];岩石力学与工程学报;2012年09期

7 向欣;王义锋;孟国涛;江亚丽;吕慷;;大跨度地下洞室拱顶稳定性及支护措施研究[J];岩石力学与工程学报;2012年S2期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 许书生;曾祥国;姚安林;王清远;陈华燕;赵师平;;小净距隧道开挖工艺对围岩稳定性的影响[J];四川建筑科学研究;2009年03期

2 周笑;彭阳;;浅埋大跨度隧道施工阶段临时支护安全性分析[J];四川建筑科学研究;2010年06期

3 尹蓉蓉;朱合华;;硫酸盐结晶作用后深埋公路隧道安全性能[J];四川建筑科学研究;2011年05期

4 孙狂飙;邓文龙;;隧道现场围岩级别判定方法探讨[J];安徽地质;2009年01期

5 赵国刚;袁春花;吴育忠;;省道S212线峰山隧道塌方处理[J];安徽建筑;2006年04期

6 徐烽峰;李海波;;长管棚在双连拱隧道洞口施工中的应用[J];安徽建筑;2007年01期

7 李老三;杨小礼;;大断面隧道结构在地震荷载作用下的动力响应分析[J];安徽建筑;2007年01期

8 宁培淋;杨锐;孙世永;;深埋连拱隧道围岩压力的两种计算方法比较[J];安徽建筑;2010年03期

9 李慧英;;松潘县牟尼沟公路隧道涌水处理施工技术[J];安徽建筑;2010年06期

10 朱传孔;朱长江;;大断面市政隧道洞口段设计与施工技术[J];安徽建筑;2011年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 程亚东;盛亚军;韩同春;;羊栈岭隧道加固稳定性的计算分析[A];安徽省第五届“兴皖之光”青年学术年会论文集（工科卷）[C];2005年

2 马超锋;李晓;成国文;赫建明;;大跨度公路隧道围岩动态分级的Bayes优化[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届（2011年度）学术年会论文集(中)[C];2012年

3 杨川福;曹均旺;张斌;;浅谈地质雷达在隧道质量检测中的应用[A];中国公路学会高速公路运营管理分会2011年度年会暨第十八次全国高速公路运营管理工作研讨会论文集[C];2011年

4 张双茁;沈洪波;;六武路隧道LED“绿色照明”设计[A];运营安全与节能环保的隧道及地下空间建设第2届学术研讨会交流报告[C];2011年

5 王建勇;方斌;;地下工程岩石力学及工程灾害控制[A];第六届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2007年

6 黄鸿健;张民庆;;宜万铁路隧道工程岩溶及岩溶水施工技术[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集（2）[C];2009年

7 谢光明;;河防口隧道开裂病害段施工技术[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集（2）[C];2009年

8 王唢;赵明阶;蒋树屏;林志;;基于渐进性破坏理论的隧道围岩压力预测研究[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集（2）[C];2009年

9 丁浩;蒋树屏;徐谋;王文广;李勇;;富水地层隧道设计与施工关键技术研究[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集（3）[C];2009年

10 席勇;杨贵生;杨满江;;隧道火灾烟气控制数值模拟研究[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集（3）[C];2009年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 郭佳奇;岩溶隧道防突厚度及突水机制研究[D];北京交通大学;2011年

2 徐冲;分岔隧道设计施工优化与稳定性评价[D];北京交通大学;2011年

3 李少刚;地下互通立交隧道设计参数优化及施工技术研究[D];北京交通大学;2011年

4 康富中;深埋超大规模地下铁路车站结构方案及关键支护参数优化研究[D];北京交通大学;2011年

5 杜朝伟;海底隧道衬砌水压力及结构受力特征研究[D];北京交通大学;2011年

6 邬玉斌;地下结构偶然性内爆炸效应研究[D];中国地震局工程力学研究所;2011年

7 郭磊;浅埋暗挖水下隧道管棚作用机理及开挖的扰动效应研究[D];中南大学;2010年

8 韩日美;浅埋土质隧道特性分析及关键技术研究[D];长安大学;2010年

9 慕慧;山区高速公路限速方法研究[D];长安大学;2010年

10 赵峰;公路隧道运营风险评估及火灾逃生研究[D];长安大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 冯银银;隧道围岩应力与位移数值模拟与分析[D];山东科技大学;2010年

2 王占武;支护参数对隧道围岩影响的模拟研究[D];辽宁工程技术大学;2009年

3 陈千;高家梁煤矿巷道加固与数值模拟研究[D];辽宁工程技术大学;2009年

4 李亮;基于BS构架的公路隧道施工监测管理分析系统的开发研究[D];长沙理工大学;2010年

5 梁苗;云驾岭深部松软破碎岩层大断面硐室锚注支护技术研究[D];河北工程大学;2010年

6 胡达;公路隧道开挖过程中围岩稳定性数值模拟[D];湖南工业大学;2010年

7 王剑亮;西藏嘎隆拉隧道涌、突水研究[D];中国铁道科学研究院;2010年

8 王志岳;广梧高速某双连拱隧道施工技术研究[D];华南理工大学;2010年

9 尹亚明;智能交通监控系统在长隧道中的应用研究[D];华南理工大学;2010年

10 王琦;基于PLC的高速公路隧道控制系统的研究与设计[D];南昌大学;2010年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 程小虎;;土质隧道深浅埋分界的理论解析[J];地下空间与工程学报;2012年01期

2 刘庆仁;三车道公路隧道监测分析研究[J];北京建筑工程学院学报;2002年03期

3 杨峰;阳军生;;浅埋隧道围岩压力确定的极限分析方法[J];工程力学;2008年07期

4 王晓伟;;龙滩水电站地下厂房大跨度高边墙开挖施工技术[J];广东科技;2009年18期

5 林宝龙;贾晓云;李文江;;乌鞘岭隧道岭脊段极限位移及变形控制基准的研究[J];建井技术;2007年01期

6 周元德,陈观福,尹显俊,张楚汉;用工程类比分析法研究高拱坝坝踵开裂稳定性[J];水力发电学报;2002年S1期

7 江权;冯夏庭;苏国韶;陈国庆;;高地应力下拉西瓦水电站地下洞室群稳定性分析[J];水力发电学报;2010年05期

8 阎石;金春福;钮鹏;;新管幕工法大直径钢顶管施工力学特性数值模拟分析[J];施工技术;2009年S2期

9 李友华;黄应军;李景元;;溪洛渡水电站左岸地下厂房大跨度高边墙开挖施工技术[J];水力发电;2008年09期

10 孟敏;隧洞工程中的事故调查[J];水利水电快报;1994年11期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杨林;公路工程监理评标中的模糊综合评价[J];东北公路;2002年01期

2 陈洁;教师业绩的模糊综合评价模型[J];天津城市建设学院学报;2004年02期

3 王新海,路世昌,何满辉;电信业顾客满意度综合评价方法研究[J];科学技术与工程;2005年03期

4 别晓峰;毕义明;杨春;刘卫东;;一种基于加权证据综合的综合评价模型[J];军事运筹与系统工程;2006年03期

5 吉绚;胡曼;;基于模糊综合评价的网上信任度探讨[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2007年03期

6 李R，

本文编号：762358