当前位置:主页 > 科技论文 > 路桥论文 >

考虑施工特性的浅埋软弱洞口段管棚变形量预测及工程应用

发布时间:2018-02-26 06:12

  本文关键词: 隧道工程 软弱围岩 施工特性 变形预测 工程应用 出处:《岩石力学与工程学报》2017年03期  论文类型:期刊论文


【摘要】:针对洞口管棚受开挖过程影响的特点,考虑初期支护延滞性、围岩应力释放差异性、地层反力系数不均匀性和仰坡坡度等因素,将管棚划分为初支闭合段、初支未闭合段、开挖未支护段、掌子面前方塑性扰动段、弹性扰动段和无扰动段,建立基于Pasternak弹性地基梁理论并考虑施工特性的洞口管棚变形量预测模型。利用有限单元法思想和梁段纵向剪力传递理论,获得管棚变形预测理论值,并应用于桦皮岭隧道工程。结果表明:(1)Pasternak力学模型摈弃了Winkler弹性地基梁不能传递纵向剪力的缺陷,其预测值与现场试验结果吻合度较高,最大偏差较Winkler模型减小11.8%,更适合洞口管棚变形预测。(2)管棚变形量随地层反力系数和管棚直径增大而减小,但非线性关系;管棚环向间距与变形呈正比例关系;当地层反力系数和管棚直径超过某一数值,通过调整注浆改善地层反力系数或直径方法来控制管棚变形效果甚微。(3)在给定变形控制基准下,确定IV,V和VI级围岩不同纵坡条件下经济合理的管棚直径和环向间距,并制定了管棚设计施工参数选择一览表。其研究成果为完善管棚计算方法、设计施工体系提供参考和借鉴。
[Abstract]:In view of the characteristics of pipe shed affected by excavation process, considering the factors such as the initial support delay, the difference of surrounding rock stress release, the non-uniformity of the formation reaction coefficient and the slope of the upside-slope, the pipe shed is divided into the initial branch closed section and the initial branch unclosed section. Excavated unsupported section, plastic disturbance section in front of face, elastic disturbance section and undisturbed section, Based on the Pasternak elastic foundation beam theory and considering the construction characteristics, the deformation prediction model of pipe shed is established. The theoretical value of pipe shed deformation prediction is obtained by using the finite element method and the longitudinal shear transfer theory of beam section. The results show that the Winkler elastic foundation beam can not transfer longitudinal shear force, and the predicted value is in good agreement with the field test results. The maximum deviation is 11. 8% smaller than the Winkler model, which is more suitable for the deformation prediction of the tube shed at the hole. 2) the deformation of the pipe shed increases with the increase of the resistance coefficient and the diameter of the pipe shed, but it is nonlinear, and the circumferential distance of the pipe shed is proportional to the deformation. If the local layer reaction coefficient and the pipe shed diameter exceed a certain value, the deformation of the pipe shed can be controlled by adjusting the grouting method to improve the formation reaction coefficient or diameter. This paper determines the economical and reasonable pipe shed diameter and circumferential spacing under different longitudinal slope conditions of IVV and VI surrounding rocks, and formulates a list of the design and construction parameters of the pipe shed. The research results provide reference for perfecting the calculation method of pipe shed and design and construction system.
【作者单位】: 西南交通大学土木工程学院;河北交通职业技术学院土木工程系;石家庄铁道大学土木工程学院;中铁十一局集团有限公司;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51478277) 河北省高等学校科学技术研究重点项目(ZD2015096) 河北省高等学校科学技术研究青年基金项目(QN2014161)~~
【分类号】:U456.3

【参考文献】

相关期刊论文 前9条

1 王道远;袁金秀;朱正国;朱永全;;水下盾构隧道纵向上浮理论解及工程应用[J];岩土力学;2014年11期

2 张向东;李庆文;李桂秀;谷雪冰;;浅埋松软地层管棚注浆施工引起地表沉降分析[J];岩石力学与工程学报;2013年S2期

3 袁海清;傅鹤林;马婷;谭鑫;郭磊;;隧道管棚加预注浆超前支护数值模拟分析[J];铁道科学与工程学报;2012年06期

4 张陈蓉;俞剑;黄茂松;;基坑开挖对邻近地下管线影响的变形控制标准[J];岩土力学;2012年07期

5 郭衍敬;房倩;李兵;;浅埋暗挖地铁车站管棚的数值模拟及其加固效果分析[J];北京工业大学学报;2010年01期

6 郑俊杰;章荣军;杨庆年;;浅埋隧道变基床系数下管棚的力学机制分析[J];岩土工程学报;2009年08期

7 董新平;周顺华;胡新朋;;软弱地层管棚法施工中管棚作用空间分析[J];岩土工程学报;2006年07期

8 周顺华;软弱地层浅埋暗挖施工中管棚法的棚架原理[J];岩石力学与工程学报;2005年14期

9 伍振志,傅志锋,王静,张胜云;浅埋松软地层开挖中管棚注浆法的加固机理及效果分析[J];岩石力学与工程学报;2005年06期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 陈清松;;管棚超前支护技术参数设计取值及应用效果[J];水电能源科学;2017年01期

2 杨忠峰;;深厚堆积体隧道洞口管棚加固的力学行为分析[J];筑路机械与施工机械化;2017年01期

3 王有林;许晓霞;陈楠;;深基坑开挖对邻近地下管线影响的安全评价[J];西北水电;2016年06期

4 朱治齐;张陈蓉;卢恺;;工程荷载对地埋管线纵向响应影响的模型试验[J];地下空间与工程学报;2016年S2期

5 徐春红;简庆华;徐华兴;;连拱隧道管棚超前支护受力特性及加固效果研究[J];公路交通科技(应用技术版);2016年12期

6 颜英军;;橙子沟水电站引水隧洞塌方地质分析及处理措施[J];资源环境与工程;2017年01期

7 王道远;袁金秀;李俊;彭翔;吴宗理;刘伟超;王贺;;考虑施工特性的浅埋软弱洞口段管棚变形量预测及工程应用[J];岩石力学与工程学报;2017年03期

8 黄钟晖;舒瑶;季昌;乔书光;由效铭;;基于等效梁模型的盾构隧道施工期管片上浮影响因素权重分析[J];隧道建设;2016年11期

9 宗义江;韩立军;黄小忠;郝鸿声;;高承压水作用下突水巷道注浆恢复与支护技术[J];采矿与安全工程学报;2016年06期

10 叶任寒;单华峰;王显椿;夏唐代;;软土地区深基坑开挖变形监测[J];地下空间与工程学报;2016年S1期

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 朱令;丁文其;杨波;;壁后注浆引起盾构隧道上浮对结构的影响[J];岩石力学与工程学报;2012年S1期

2 李健;谭忠盛;喻渝;倪鲁肃;;浅埋下穿高速公路黄土隧道管棚变形监测及受力机制分析[J];岩石力学与工程学报;2011年S1期

3 张陈蓉;蔡建鹏;黄茂松;;基坑开挖对邻近地埋管线的影响分析[J];岩土工程学报;2010年S2期

4 黄炳德;翁其平;王卫东;;某大厦深基坑工程的设计与实践[J];岩土工程学报;2010年S1期

5 冯小娟;黄义;吴炳军;曹书文;;基于文克勒模型的饱和土中单桩对瑞利波动力响应研究[J];应用力学学报;2010年02期

6 贾金青;王海涛;涂兵雄;孟刚;;管棚力学行为的解析分析与现场测试[J];岩土力学;2010年06期

7 蔡建鹏;黄茂松;钱建固;徐中华;;基坑开挖对邻近地下管线影响分析的DCFEM法[J];地下空间与工程学报;2010年01期

8 王复明;张鸿飞;张蓓;;管棚对隧道掌子面稳定性影响机理研究[J];路基工程;2009年03期

9 叶飞;朱合华;何川;;盾构隧道壁后注浆扩散模式及对管片的压力分析[J];岩土力学;2009年05期

10 唐孟雄;陈如桂;陈伟;;广州地铁盾构隧道施工中管片受力监测与分析[J];土木工程学报;2009年03期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 黄共进;;隧道塌方洞内大管棚方案设计和施工[J];广西城镇建设;2010年09期

2 杜彬,李俊喜;隧道大管棚支护施工技术[J];铁道建筑;1999年09期

3 赵元根,罗富荣;超前小管棚定位技术[J];隧道建设;2000年04期

4 张国辉;40m管棚超前支护施工技术[J];西部探矿工程;2002年S1期

5 李成明;隧道管棚的施工工艺及质量控制[J];交通标准化;2004年06期

6 刘辉;;大管棚监测方法及变形机理[J];西部探矿工程;2006年07期

7 董新平;胡新朋;周顺华;;软弱地层管棚作用特性判别和分析[J];地下空间与工程学报;2006年04期

8 杨文平;郁存正;;大管棚法处理隧道下穿公路的施工技术[J];四川建筑;2006年06期

9 孙锡寿;;管棚法处理大坍方段的应用技术[J];中国高新技术企业;2007年03期

10 杨文勇;;夯管法施工大管棚的工艺方法[J];探矿工程(岩土钻掘工程);2008年02期

相关会议论文 前10条

1 董新平;周顺华;;管棚法在东部城市软弱地层中应用前景综述[A];中国土木工程学会第十一届、隧道及地下工程分会第十三届年会论文集[C];2004年

2 白兆强;谷水兵;;大管棚超前支护技术在毫山欲隧道施工中的应用[A];河南地球科学通报2008年卷(中册)[C];2008年

3 彭济南;;40米长锚管棚预注浆控制地表下沉施工技术[A];锚固与注浆新技术——第二届全国岩石锚固与注浆学术会议论文集[C];2002年

4 谢量瀛;韩少光;杨和平;;管棚锚固与注浆技术在地铁西单站的应用[A];中国锚固与注浆工程实录选[C];1995年

5 连文前;;t/头岭隧道变更设计与施工[A];中国公路学会’2001学术交流论文集[C];2001年

6 廖乾旭;;大管棚和小导管在隧道支护设计中的综合应用[A];2005年全国公路勘察设计技术交流会论文集[C];2005年

7 丁锐;周东勇;朱常春;吴鸿军;;富水松散地层隧道密排小管棚法施工技术探讨[A];中国土木工程学会隧道及地下工程学会第九届年会论文集[C];1996年

8 许富强;谭雷平;傅金铜;;小管棚注浆超前支护在清水河隧道中的应用[A];中国土木工程学会隧道及地下工程学会第七届年会暨北京西单地铁车站工程学术讨论会论文集(上)[C];1992年

9 许宏发;佟Oz;王广建;王德荣;;坑道口部管棚加固抗爆性能模型试验研究[A];第3届全国工程安全与防护学术会议论文集[C];2012年

10 王义重;李勇泉;傅旭东;;大型隧道下穿高速公路有限元分析[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

相关重要报纸文章 前3条

1 本报记者 李佩山 通讯员 段伟伟;这里有支科技攻关突击队[N];中国铁道建筑报;2007年

2 邵明志;浅埋隧道难不住中铁五局[N];西部时报;2004年

3 本报记者 李佩山;优美的绿色交响曲[N];中国铁道建筑报;2005年

相关博士学位论文 前1条

1 王海涛;隧道管棚预支护体系的力学机理与开挖面稳定性研究[D];大连理工大学;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 李U,

本文编号:1536827


资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/1536827.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户2713b***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com