岩溶隧道内填石路基沉降规律及其影响分析

发布时间：2019-11-16 04:55

【摘要】：对隧道开挖遇到的岩溶洞室进行回填处理,由于岩溶洞室内回填施工的复杂性,岩溶填石路基会产生一定程度的工后沉降,过大的工后沉降会影响衬砌结构与围岩的应力,甚至造成破坏。但在岩溶洞室进行回填处理时还是以经验为主,对岩溶填石路基的工后沉降规律及其对衬砌结构与围岩的影响程度缺乏研究。因此开展岩溶填石路基的工后沉降规律及其对隧道的影响研究,具有重要的理论意义与工程应用价值。本文以填石材料的蠕变特性为基础,通过有限元数值模拟分析,对填石路基的工后沉降规律及不同类型沉降对岩溶隧道的影响进行研究,得到如下主要研究成果:(1)通过对回填材料的工程特性研究,分析了填石路基的瞬时沉降与工后沉降的沉降机理与沉降特征,在此基础上采用广义开尔文模型模拟填石材料的蠕变特性,并通过转化成Pony级数实现填石路基沉降的有限元分析。(2)通过数值分析,分析填石路堤的工后沉降与不均匀沉降,得出回填高度差、基岩坡度、覆盖层厚度对填石路堤不均匀沉降的影响规律;再进行不同回填高度与洞室规模下的填石路基沉降计算,分析岩溶填石路基的工后沉降特性,发现其横向不均匀沉降明显,且其工后沉降受到岩溶洞室规模影响较大,并得到不同高径比下的影响系数。(3)通过数值模拟分析,得到在相同的最大沉降值下,不同类型的沉降对岩溶隧道衬砌应力的影响规律:以轴向不均匀沉降的影响最大,横向不均匀沉降的影响次之,而均匀沉降对岩溶隧道衬砌应力的影响最小。(4)分析不同类型沉降的容许值,发现在沉降控制值分析时应把基础底部最大沉降值作为控制标准,然后在岩溶填石路基沉降机理分析的基础上,提出控制施工完成后衬砌底部变形的措施。
【图文】：

典型的填石料应力—应变曲线

填石路堤沉降随时间变化曲线
【学位授予单位】：长沙理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U416.1

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本文编号：2561678