公路典型棚洞隧道结构型式及其受力特性与稳定性研究
发布时间：2021-09-11 21:49
随着我国公路建设的稳步推进,国家正积极从交通大国向交通强国大踏步迈进。我国山地较多,山区公路隧道建设面临着诸如高等级公路增多、地形地质复杂、环境保护要求高等问题,而在公路隧道建设正朝着更深和更长方向发展的今天,开展有特色、有亮点、有品位的工程设计,因地制宜建设绿色工程也是应有之义。公路棚洞作为近年来兴起的一种新型构造物,在公路沿河傍山和部分隧道出入口处,合理布设棚洞,具有避灾减灾、保护边坡和保护生态环境等多重功能。工程实践表明,棚洞结构在维护公路交通安全、节能环保及防灾减灾方面效果明显,具有良好的经济和社会效益。本文以沪蓉国道主干线支线分水岭（鄂渝境）至忠县高速公路为研究对象,重点研究公路典型棚洞隧道结构型式及其受力特性与稳定性。针对高陡边坡公路建设的不可预见性与高风险性,公路工程质量可靠、施工安全和环境保护显得尤为重要。本文主要的研究内容与成果如下:1.归纳总结了国内外棚洞的发展现状,针对公路棚洞隧道结构的地质特征、结构受力特点、力学机理、及多种分类型式进行了详细的阐述,充分论证了棚洞这种大跨异型结构不仅可以防灾减灾,而且可以保护生态环境。2.采用Midas/GTS NX有限元软件,...
【文章来源】：重庆交通大学重庆市
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
国外棚洞实例一欧美等发达国家的公路建设起步较早，在环保型公路建设方面积累了较多的工程经验，其研究手段也较为先进，他们更加注重建筑与自然环境的完美结合，
重庆交通大学硕士学位论文6图1-2防波棚洞由此可见，国外很多发达国家在环境保护、生态治理以及建筑与环境的相适应方面都十分重视，而且，在棚洞建设方面，无论从实用性、功能性还是多样性方面来评价，都已经到达了较高的工程水平。1.3.2国内研究现状我国的棚洞应用最开始源于新中国成立后在铁路工程方面的应用，如20世纪70年代开始修建的成昆、南昆等沿河傍山的铁路，根据不同地形、地势设置了多种组合型式的棚洞结构，有效防止了落石等地质灾害对铁路运营带来的危害，起到了“棚护+隧道”的预期作用，达到了防灾减灾的目的，确保了山区铁路的安全运营[13]。成昆铁路于80年代建成通车，由于该线要穿越高山峡谷，桥隧比较高，且山区地质条件复杂，自然灾害和次生灾害频繁，导致成昆线病害十分严重，给行车安全和铁路运输能力带来巨大影响，在2003年完成了病害整治设计，2005年完成了施工，在病害整治项目中，隧道病害专项整治15项，有11项关于隧道进出口落石的处治，其中，有10项都采用的棚洞结构或棚洞组合结构，涉及到有7种类型的棚洞结构型式，由此可见，在山区铁路，落石的危害是影响铁路安全、正常运营的一个主要因素，而合理选用棚洞结构型式，能够有效保障山区铁路的正常运营。棚洞类型主要有尼日车站三线棚洞、老昌沟（一线天）、白熊沟、老虎嘴峡谷的拱桥-棚洞组合结构，其中很多都是国内首次采用，不仅有效地解决了当时落石对于铁路安全运输的威胁，而且为山区铁路增添了一道独特的风景线，如图1-2和1-3所图1-3老昌沟（一线天）拱桥-棚洞组合结构图1-4白熊沟拱桥-棚洞组合结构
重庆交通大学硕士学位论文6图1-2防波棚洞由此可见，国外很多发达国家在环境保护、生态治理以及建筑与环境的相适应方面都十分重视，而且，在棚洞建设方面，无论从实用性、功能性还是多样性方面来评价，都已经到达了较高的工程水平。1.3.2国内研究现状我国的棚洞应用最开始源于新中国成立后在铁路工程方面的应用，如20世纪70年代开始修建的成昆、南昆等沿河傍山的铁路，根据不同地形、地势设置了多种组合型式的棚洞结构，有效防止了落石等地质灾害对铁路运营带来的危害，起到了“棚护+隧道”的预期作用，达到了防灾减灾的目的，确保了山区铁路的安全运营[13]。成昆铁路于80年代建成通车，由于该线要穿越高山峡谷，桥隧比较高，且山区地质条件复杂，自然灾害和次生灾害频繁，导致成昆线病害十分严重，给行车安全和铁路运输能力带来巨大影响，在2003年完成了病害整治设计，2005年完成了施工，在病害整治项目中，隧道病害专项整治15项，有11项关于隧道进出口落石的处治，其中，有10项都采用的棚洞结构或棚洞组合结构，涉及到有7种类型的棚洞结构型式，由此可见，在山区铁路，落石的危害是影响铁路安全、正常运营的一个主要因素，而合理选用棚洞结构型式，能够有效保障山区铁路的正常运营。棚洞类型主要有尼日车站三线棚洞、老昌沟（一线天）、白熊沟、老虎嘴峡谷的拱桥-棚洞组合结构，其中很多都是国内首次采用，不仅有效地解决了当时落石对于铁路安全运输的威胁，而且为山区铁路增添了一道独特的风景线，如图1-2和1-3所图1-3老昌沟（一线天）拱桥-棚洞组合结构图1-4白熊沟拱桥-棚洞组合结构
【参考文献】：
期刊论文
[1]深埋碳质板岩隧道采用不同开挖方法时围岩及初期支护变形特征[J]. 刘银涛,李治国,种玉配,齐燕军,罗占夫. 铁道建筑. 2019(02)
[2]浅谈交通行业创业投资过程中的金融创新趋势[J]. 张天佑,伍晗,龚艺,刘旭. 公路交通科技(应用技术版). 2019(01)
[3]棚洞结构信息化施工的现场监控量测研究[J]. 郝坤. 公路交通技术. 2018(01)
[4]艰险山区高速铁路隧道洞口新型棚洞结构研究[J]. 史先伟. 铁道工程学报. 2017(06)
[5]无线遥测系统在棚洞工程监测中的运用[J]. 孙建国. 公路隧道. 2017(01)
[6]“十三五”时期交通运输发展形势和基本思路[J]. 杨传堂. 中国水运. 2016(01)
[7]抗落石冲击棚洞结构研究[J]. 田龙平. 北方交通. 2015(05)
[8]柔性钢棚洞结构在落石灾害防治中的应用研究[J]. 刘成清,陈林雅,陈驰,李俊君,赵世春. 西南交通大学学报. 2015(01)
[9]傍山公路棚洞设计[J]. 刘旭光. 北方交通. 2014(11)
[10]大断面公路隧道贯通施工技术[J]. 肖志明. 四川建筑. 2014(02)
硕士论文
[1]山岭公路隧道洞口施工方法与仰坡支护稳定性分析[D]. 李晨.河北工业大学 2015
[2]棚洞结构体、回填缓冲体与山体的适应性研究[D]. 郑勇.重庆交通大学 2015
[3]山岭隧道高陡边坡防落石棚洞结构形式研究[D]. 冯科.西南交通大学 2013
[4]猫子坪至磨西改建公路棚洞段边坡稳定性研究及防治措施建议[D]. 舒振杰.成都理工大学 2013
[5]“5.12”汶川特大地震后映汶公路沿线地质灾害发育特征及防治措施研究[D]. 邴国林.成都理工大学 2012
[6]公路棚洞结构与边坡相互作用机理模拟研究[D]. 郝坤.重庆交通大学 2012
[7]山区高速公路棚洞结构优化研究[D]. 王鹏.北京交通大学 2008
本文编号：3393779
【文章来源】：重庆交通大学重庆市
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
国外棚洞实例一欧美等发达国家的公路建设起步较早，在环保型公路建设方面积累了较多的工程经验，其研究手段也较为先进，他们更加注重建筑与自然环境的完美结合，
重庆交通大学硕士学位论文6图1-2防波棚洞由此可见，国外很多发达国家在环境保护、生态治理以及建筑与环境的相适应方面都十分重视，而且，在棚洞建设方面，无论从实用性、功能性还是多样性方面来评价，都已经到达了较高的工程水平。1.3.2国内研究现状我国的棚洞应用最开始源于新中国成立后在铁路工程方面的应用，如20世纪70年代开始修建的成昆、南昆等沿河傍山的铁路，根据不同地形、地势设置了多种组合型式的棚洞结构，有效防止了落石等地质灾害对铁路运营带来的危害，起到了“棚护+隧道”的预期作用，达到了防灾减灾的目的，确保了山区铁路的安全运营[13]。成昆铁路于80年代建成通车，由于该线要穿越高山峡谷，桥隧比较高，且山区地质条件复杂，自然灾害和次生灾害频繁，导致成昆线病害十分严重，给行车安全和铁路运输能力带来巨大影响，在2003年完成了病害整治设计，2005年完成了施工，在病害整治项目中，隧道病害专项整治15项，有11项关于隧道进出口落石的处治，其中，有10项都采用的棚洞结构或棚洞组合结构，涉及到有7种类型的棚洞结构型式，由此可见，在山区铁路，落石的危害是影响铁路安全、正常运营的一个主要因素，而合理选用棚洞结构型式，能够有效保障山区铁路的正常运营。棚洞类型主要有尼日车站三线棚洞、老昌沟（一线天）、白熊沟、老虎嘴峡谷的拱桥-棚洞组合结构，其中很多都是国内首次采用，不仅有效地解决了当时落石对于铁路安全运输的威胁，而且为山区铁路增添了一道独特的风景线，如图1-2和1-3所图1-3老昌沟（一线天）拱桥-棚洞组合结构图1-4白熊沟拱桥-棚洞组合结构
重庆交通大学硕士学位论文6图1-2防波棚洞由此可见，国外很多发达国家在环境保护、生态治理以及建筑与环境的相适应方面都十分重视，而且，在棚洞建设方面，无论从实用性、功能性还是多样性方面来评价，都已经到达了较高的工程水平。1.3.2国内研究现状我国的棚洞应用最开始源于新中国成立后在铁路工程方面的应用，如20世纪70年代开始修建的成昆、南昆等沿河傍山的铁路，根据不同地形、地势设置了多种组合型式的棚洞结构，有效防止了落石等地质灾害对铁路运营带来的危害，起到了“棚护+隧道”的预期作用，达到了防灾减灾的目的，确保了山区铁路的安全运营[13]。成昆铁路于80年代建成通车，由于该线要穿越高山峡谷，桥隧比较高，且山区地质条件复杂，自然灾害和次生灾害频繁，导致成昆线病害十分严重，给行车安全和铁路运输能力带来巨大影响，在2003年完成了病害整治设计，2005年完成了施工，在病害整治项目中，隧道病害专项整治15项，有11项关于隧道进出口落石的处治，其中，有10项都采用的棚洞结构或棚洞组合结构，涉及到有7种类型的棚洞结构型式，由此可见，在山区铁路，落石的危害是影响铁路安全、正常运营的一个主要因素，而合理选用棚洞结构型式，能够有效保障山区铁路的正常运营。棚洞类型主要有尼日车站三线棚洞、老昌沟（一线天）、白熊沟、老虎嘴峡谷的拱桥-棚洞组合结构，其中很多都是国内首次采用，不仅有效地解决了当时落石对于铁路安全运输的威胁，而且为山区铁路增添了一道独特的风景线，如图1-2和1-3所图1-3老昌沟（一线天）拱桥-棚洞组合结构图1-4白熊沟拱桥-棚洞组合结构
【参考文献】：
期刊论文
[1]深埋碳质板岩隧道采用不同开挖方法时围岩及初期支护变形特征[J]. 刘银涛,李治国,种玉配,齐燕军,罗占夫. 铁道建筑. 2019(02)
[2]浅谈交通行业创业投资过程中的金融创新趋势[J]. 张天佑,伍晗,龚艺,刘旭. 公路交通科技(应用技术版). 2019(01)
[3]棚洞结构信息化施工的现场监控量测研究[J]. 郝坤. 公路交通技术. 2018(01)
[4]艰险山区高速铁路隧道洞口新型棚洞结构研究[J]. 史先伟. 铁道工程学报. 2017(06)
[5]无线遥测系统在棚洞工程监测中的运用[J]. 孙建国. 公路隧道. 2017(01)
[6]“十三五”时期交通运输发展形势和基本思路[J]. 杨传堂. 中国水运. 2016(01)
[7]抗落石冲击棚洞结构研究[J]. 田龙平. 北方交通. 2015(05)
[8]柔性钢棚洞结构在落石灾害防治中的应用研究[J]. 刘成清,陈林雅,陈驰,李俊君,赵世春. 西南交通大学学报. 2015(01)
[9]傍山公路棚洞设计[J]. 刘旭光. 北方交通. 2014(11)
[10]大断面公路隧道贯通施工技术[J]. 肖志明. 四川建筑. 2014(02)
硕士论文
[1]山岭公路隧道洞口施工方法与仰坡支护稳定性分析[D]. 李晨.河北工业大学 2015
[2]棚洞结构体、回填缓冲体与山体的适应性研究[D]. 郑勇.重庆交通大学 2015
[3]山岭隧道高陡边坡防落石棚洞结构形式研究[D]. 冯科.西南交通大学 2013
[4]猫子坪至磨西改建公路棚洞段边坡稳定性研究及防治措施建议[D]. 舒振杰.成都理工大学 2013
[5]“5.12”汶川特大地震后映汶公路沿线地质灾害发育特征及防治措施研究[D]. 邴国林.成都理工大学 2012
[6]公路棚洞结构与边坡相互作用机理模拟研究[D]. 郝坤.重庆交通大学 2012
[7]山区高速公路棚洞结构优化研究[D]. 王鹏.北京交通大学 2008
本文编号：3393779
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