浅埋粘土隧道注浆加固稳定性的极限分析

发布时间：2021-02-10 02:07

　　随着世界经济的不断发展,交通运输对国民经济起到积极的促进作用,又由于土地资源的减少,隧道工程在交通基础设施建设中所占的比例越来越大。因此,隧道的安全问题在施工过程中必须考虑,其包括变形和稳定性这两个主要问题。本文探讨的是浅埋粘土隧道的稳定性问题,主要研究内容有:①通过分析相关文献资料,确定隧道稳定性的研究方法为上限法和解析解法,利用这两种方法对加固和未加固隧道进行研究,并采用小导管注浆技术对隧道进行加固,加固方案为“拱顶120°加固”。②利用上限法对加固和未加固隧道破坏机制进行优化,得到用于评价隧道临界状态的稳定性系数和在剪切强度已知的前提下隧道地表附加分布压力?0S?时的隧道临界支撑压力T?。③根据加固和未加固隧道位移公式得到纵、横向位移变化规律,绘制隧道洞周土体的位移矢量图。将加固与未加固隧道的稳定性系数、纵横向位移的变化规律和位移矢量图进行对比,总结得到小导管注浆加固提高了隧道稳定性,约束了纵横向位移的变化。④采用解析解法优化加固和未加固隧道破坏机制,即是对极坐标下的差分方程进行求积分,在已知剪切强度时得到地表附加分布压力?0S?时的隧道临界支撑压力T?,以及隧道临界状态的稳定性... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 粘土隧道稳定性研究现状
        1.2.1 解析解法
        1.2.2 极限分析法
        1.2.3 模型试验法
    1.3 隧道安全问题的处理—超前支护
        1.3.1 超前小导管注浆
        1.3.2 超前小导管注浆研究现状
        1.3.3 超前小导管注浆技术的模型
    1.4 本文研究内容和技术路线
        1.4.1 本文研究内容
        1.4.2 本文技术路线
2 粘土隧道稳定性极限分析的基本原理
    2.1 引言
    2.2 极限分析的基本假设
        2.2.1 理想弹塑性假设
        2.2.2 小变形假设
    2.3 极限分析基本原理的证明
        2.3.1 上限定理的证明
        2.3.2 下限定理的证明
        2.3.3 上下限定理的对比
    2.4 极限分析中上限定理的应用条件
    2.5 极限分析上限法的求解过程
    2.6 本章小结
3 超前小导管注浆加固机理
    3.1 引言
    3.2 超前小导管作用机理
        3.2.1 小导管注浆加固机理
        3.2.2 小导管自身的加固作用
    3.3 小导管参数的选择
    3.4 小导管浆液参数的选择
    3.5 本章小结
4 基于极限分析上限法的隧道稳定性分析
    4.1 引言
    4.2 未加固隧道的稳定性求解
        4.2.1 隧道相关参数的选取
        4.2.2 隧道稳定性系数cN的求解
        4.2.3 隧道洞周土体的沉降规律
    4.3 加固隧道的稳定性求解
        4.3.1 隧道的破坏机制
        4.3.2 隧道相关参数的选取
        4.3.3 隧道稳定性系数cN的求解
        4.3.4 破坏机制有效性的验证
        4.3.5 隧道洞周土体的沉降规律
    4.4 超前小导管注浆加固和未加固隧道的比较
        4.4.1 稳定性系数cN的比较
        4.4.2 土体沉降的有关分析
        4.4.3 位移矢量图的比较
    4.5 本章小结
5 基于解析解法的隧道稳定性分析
    5.1 引言
    5.2 解析解法求解过程
        5.2.1 隧道稳定性系数cN的计算机理
    5.3 未加固隧道稳定性系数cN的求解
        5.3.1 隧道相关参数的选取
        5.3.2 隧道支撑压力的计算及稳定性系数求解
        5.3.3 隧道地表沉降规律
    5.4 加固隧道稳定性系数cN的求解
        5.4.1 隧道相关参数的选取
        5.4.2 隧道支撑压力的计算及稳定性系数求解
        5.4.3 隧道地表沉降规律
    5.5 未加固和加固隧道效果的对比
    5.6 两种方法作用下隧道稳定性的对比
    5.7 本章小结
6 结论和展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3026608