超大断面新黄土隧道结构稳定性与基底湿陷性处理方法研究
本文关键词:超大断面新黄土隧道结构稳定性与基底湿陷性处理方法研究 出处:《兰州交通大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文
更多相关文章: 超大断面 黄土隧道 湿陷性 结构稳定性 无振动 挤密加固技术
【摘要】:在我国西部大规模的隧道施工建设中,大断面黄土隧道能够有效的缓解高密度的交通流量,势必将成为未来隧道结构形式的主流。黄土隧道在设计施工中,黄土作为一种特殊的土质,关键在于隧道开挖过程中如何确保围岩和衬砌结构的的稳定性,特别是当隧道处于湿陷性黄土地层中时如何对隧道地基进行加固,消除黄土湿陷性,保证隧道地基承载力满足设计要求。本文依托兰州榆定路大营黄土隧道为研究对象,基于通用有限元软件建模,结合特大断面黄土浅埋隧道的工程实例,分析了黄土隧道结构和围岩在开挖过程中的受力特点,研究了在黄土隧道中隧道地基采用无振动地基挤密加固新技术的应用,本文主要研究内容及研究结论如下:(1)通过对隧道CRD法施工的开挖模拟,分析了特大断面黄土隧道在开挖过程中的变形量和变形速率特点,结果表明已施做的初期支护和临时支撑能够很好的控制变形,当临时支撑拆除后,变形量和变形速率有增大的趋势,应及时施做二次衬砌。(2)大营村隧道二次衬砌结构稳定性分析表明,在地震和非地震两种情况下,拱脚部位均出现较大的应力集中现象,需要对隧道基地进行加固处理,以保证隧道结构安全和满足工后沉降要求。(3)通过对无振动黄土挤密加固技术的试验数据分析,提出了在进行黄土地基加固时的合理桩间距。试验表明,当桩间距不大于0.7m时,桩间土的湿陷系数、自重湿陷系数均小于0.015,消除了黄土的湿陷性,但桩间距与地基挤密系数之间并非呈正比关系。当桩间距为0.9m时,平均挤密系数与最小挤密系数才能同时满足《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025—2004)规定的大于0.93、0.88的要求。(4)通过对工程试验中量测数据的分析,发现无振动黄土挤密加固技术在地基土体挤密处理范围内最底部1~1.5m处,有效挤密成桩直径小于设计桩径(仅为设计桩径的68.8%),桩底各桩间土平均挤密系数与最小挤密系数均小于《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025—2004)规范规定的0.93、0.88的要求。
[Abstract]:In the large-scale tunnel construction in western China, large section loess tunnel can effectively alleviate the high density of traffic flow, which is bound to become the mainstream of tunnel structure in the future. The loess tunnel in the design and construction. Loess as a special soil quality, the key lies in how to ensure the stability of surrounding rock and lining structure during tunnel excavation, especially how to strengthen the tunnel foundation when the tunnel is in the collapsible loess stratum. To eliminate the collapsibility of loess and ensure that the bearing capacity of the tunnel foundation meets the design requirements. This paper relies on the Lanzhou Yudinglu Daying Loess Tunnel as the research object, based on the general finite element software modeling. Combined with the engineering example of loess shallow buried tunnel with large section, the stress characteristics of loess tunnel structure and surrounding rock during excavation are analyzed. This paper studies the application of the new technology of compaction and reinforcement of the tunnel foundation without vibration in the loess tunnel. The main contents and conclusions of this paper are as follows: 1) the excavation simulation of the tunnel CRD method is carried out. The characteristics of deformation and deformation rate of loess tunnel with large section during excavation are analyzed. The results show that the initial support and temporary bracing can control the deformation well when the temporary bracing is removed. The stability analysis of the secondary lining of Daying Village Tunnel shows that the stability analysis of the secondary lining structure of Daying Village Tunnel shows that under both earthquake and non-earthquake conditions, the deformation amount and deformation rate are increasing. There is a large stress concentration phenomenon in the arch foot, so it is necessary to reinforce the tunnel base. In order to ensure the safety of tunnel structure and meet the requirement of post-construction settlement. Based on the analysis of test data of non-vibratory loess compaction reinforcement technology, the reasonable pile spacing in loess foundation reinforcement is put forward. When the pile spacing is less than 0.7 m, the coefficient of collapsibility of soil between piles is less than 0.015, which eliminates the collapsibility of loess. But the pile spacing is not proportional to the compaction coefficient of the foundation, when the pile spacing is 0.9m. The average compaction coefficient and the minimum compaction coefficient can meet the requirements of < Building Code for collapsible Loess areas > GB50025-2004 > > 0.93 at the same time. Based on the analysis of the measured data in the engineering test, it is found that the vibration-free loess compaction reinforcement technology is at the bottom of 1 ~ 1.5 m in the compaction treatment range of foundation soil. The diameter of the effective compaction pile is smaller than that of the designed pile diameter (only 68.8% of the designed pile diameter). The average compaction coefficient and the minimum compaction coefficient of soil at the pile bottom are less than the requirements of 0.93 ~ 0.88 stipulated in < Building Code for collapsible Loess areas > GB50025-2004).
【学位授予单位】:兰州交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:U451;U455.4
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 樊东;;郑西客专黄土隧道基础沉降问题研究[J];科技创新导报;2013年07期
2 ;黄土隧道设计中几个问题的讨论[J];铁路标准设计通讯;1972年08期
3 潘昌实;铁路黄土隧道衬砌设计研究[J];土木工程学报;1980年01期
4 杨严;;浅埋黄土隧道下穿公路施工技术[J];中国西部科技;2014年07期
5 陈鹤,管振祥,乔春生;富水黄土隧道的开挖监控及变形判别[J];岩土工程界;2002年10期
6 胡平;艾进东;常海洲;李晋德;冯鸿干;;黄土隧道修筑技术[J];公路隧道;2005年04期
7 贺虹;李德武;;特大断面黄土隧道静力稳定性分析[J];工程质量;2006年09期
8 周尚国;;黄土隧道的主要地质灾害类型[J];地质与勘探;2007年02期
9 马学宁;邢立军;韩峰;;兰青二线高庙黄土隧道开挖支护变形分析[J];铁道标准设计;2007年06期
10 邢东泉;;大跨度黄土隧道的施工塌方防治技术[J];甘肃科技;2007年07期
相关会议论文 前10条
1 贾满仓;;单线铁路老黄土隧道的分类[A];甘肃岩石力学与工程进展——第四次全国岩石力学与工程学术大会[C];1996年
2 苏新民;;特大断面黄土隧道有限元分析[A];第15届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2006年
3 张金柱;郝文广;;黄土隧道塌方情况及病害原因分析[A];第六届海峡两岸隧道与地下工程学术及技术研讨会论文集[C];2007年
4 赵辉雄;喻渝;杨建民;;高速铁路黄土隧道合理支护参数试验研究[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
5 豆世康;赵秋林;李凌志;;客运专线黄土隧道勘测设计中若干问题的探讨[A];铁路客运专线建设技术交流会论文集[C];2005年
6 杨建民;;谈郑西客运专线黄土隧道沉降控制及基础处理[A];铁路客运专线建设技术交流会论文集[C];2005年
7 董涛;齐吉龙;万甸甸;张建;;大断面黄土隧道初衬结构参数反演分析研究[A];中国煤炭学会成立五十周年系列文集2012年全国矿山建设学术会议专刊(下)[C];2012年
8 林东;;大断面黄土隧道台阶六部开挖法[A];第四届中国岩石锚固与注浆学术会议论文集[C];2007年
9 陈党辉;刘旭全;马海民;雷向锋;晁平安;;大断面黄土隧道与辅助坑道交叉口施工技术[A];客运专线工程技术学术研讨会论文集(上)[C];2008年
10 刘旭全;王永玺;雷向锋;石新桥;窦忠孝;;监控量测技术在客运专线大断面黄土隧道中的应用[A];客运专线工程技术学术研讨会论文集(上)[C];2008年
相关重要报纸文章 前7条
1 通讯员 李佳笑;我国最大断面黄土隧道报捷[N];中国铁道建筑报;2013年
2 江耀明 王桂元 马宝喜;面对黄土:破解世界级难题[N];中国铁道建筑报;2006年
3 白秀喜邋通讯员 张纪平 刘健彪 银平;世界最大断面黄土隧道秦东隧道贯通[N];中国建设报;2008年
4 记者 郑凤岐邋通讯员 江耀明 杨广臣;世界首座大断面富水黄土长隧道提前贯通[N];山西日报;2008年
5 记者 温格林;我国最大断面黄土隧道——唐家塬隧道在陕顺利贯通[N];现代物流报;2014年
6 本报记者 张荣文 通讯员 李俊发 黄祖元;成事在人[N];中国铁道建筑报;2010年
7 本报特约记者 张荣文 本报通讯员 李俊发 黄祖元;成事在人[N];人民铁道;2010年
相关博士学位论文 前6条
1 孟德鑫;高速铁路浅埋大断面黄土隧道空间变形特性及支护机理研究[D];北京交通大学;2016年
2 郑选荣;西安地铁浅埋暗挖黄土隧道围岩变形特性及控制技术研究[D];西安科技大学;2015年
3 郭军;客运专线大断面黄土隧道施工力学及支护设计理论研究[D];西南交通大学;2008年
4 薛富春;富水黄土隧道隧底动力特性研究[D];西南交通大学;2011年
5 李健;大断面黄土隧道初支作用机理及变形控制技术研究[D];北京交通大学;2012年
6 扈世民;大断面黄土隧道围岩变形特征及控制技术研究[D];北京交通大学;2012年
相关硕士学位论文 前10条
1 孟庆贺;浅埋大断面黄土隧道灰土挤密桩复合地基受力与变形性状研究[D];长安大学;2015年
2 古彦超;深埋大断面黄土隧道旋喷桩复合地基受力与变形性状研究[D];长安大学;2015年
3 钱聚强;黄土隧道围岩工程特性及稳定性分析[D];西安建筑科技大学;2015年
4 戎少伟;浅埋大跨黄土隧道力学特性及下穿构筑物施工技术研究[D];石家庄铁道大学;2015年
5 马赛;黄土隧道台阶法施工效应及技术参数研究[D];石家庄铁道大学;2015年
6 崔建文;扁平大跨度黄土隧道基底应力特征研究[D];兰州交通大学;2015年
7 程远星;黄土隧道锁脚锚管作用机理及承载特性研究[D];兰州交通大学;2015年
8 王玉龙;大断面黄土隧道变形控制基准及稳定性分析[D];兰州交通大学;2015年
9 邹诗涛;不同特性黄土隧道变形规律研究[D];石家庄铁道大学;2016年
10 黄帆;黄土隧道富水地段施工地质灾害注浆加固技术研究[D];长安大学;2016年
,本文编号:1385618
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/1385618.html