饱和黄土软基隧道处理方法的研究

发布时间：2017-09-15 17:44

  本文关键词：饱和黄土软基隧道处理方法的研究

  更多相关文章： 饱和黄土隧道 监控量测 隧道软基 桩基承载力

【摘要】：软基隧道是指修建在软弱地基上的隧道,我国当前进行的山区铁路工程建设过程中,隧道结构形式在整条线路中的比例越来越高,并且黄土软基隧道频频出现。因此,我们急需将软弱地基的隧道视为特殊隧道的一种,对衬砌支护作用机理进行深入研究,对软弱地基隧道拱脚地基处荷载大小进行估算,最大限度地减少软基隧道病害的发生,最终建立软基隧道开挖过程的技术体系。本论文以我国饱和湿陷性黄土隧道为依托,结合宝鸡至兰州客运专线工程,进行了以下几个方面的研究:(1)通过选择典型断面,在隧道围岩区段布设土压力盒、表面应变计、钢筋计、混凝土应变计等,对围岩压力、钢拱架应变、初支与二衬间接触压力、钢筋轴力、混凝土应变等进行长期观测,掌握围岩与隧道衬砌结构受力特点,评价隧道结构的安全稳定性和施工方法的合理性。(2)通过对桩基承载力计算,指导王家沟隧道进行了现场桩基实验,包括钢管桩单桩承载力实验与钢管桩复合地基承载力实验。并结合室内模型对不同含水率黄土的钢管桩实验,进一步补充现场试验,对桩基处理软基隧道的效果进行评估。(3)以现场钢管桩实验为依托,利用MIDAS/GTS有限元软件对该软基隧道的桩基处理进行了模拟,分别研究了两种不同工况下的单桩地基承载力以及群桩作用下的地基承载力效果。通过研究,论文得出了以下结论:结合工程施工实践,对隧道开挖、支护过程中的围岩变形与隧道结构内力进行了现场监控量测,得出隧道施工安全性及支护结构合理性。提出了适用于王家沟隧道富水软弱地基的微型桩的设计参数,为桩基的现场试验提供了依据。通过实际的试验工程的载荷试验,对黄土隧道软基处治的效果进行预测以及判断黄土隧道可靠性及稳定性。通过室内试验研究不同含水量情况下钢管桩加固黄土软基的承载力及变形特征,反算出了不同含水率情况下的桩侧摩阻力,验证和补充了现场试验的结果。采用弹塑性有限元法分析桩基处理黄土软基隧道的有效性,对隧道的安全性进行评价。最后,论文指出了需要进一步研究的内容。
【关键词】：饱和黄土隧道 监控量测 隧道软基 桩基承载力
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U455.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 引言8
• 1.2 国内外现状8-12
• 1.2.1 黄土地基承载力确定方法研究现状8-9
• 1.2.2 软基隧道研究现状9-12
• 1.3 研究内容与方法12-14
• 1.3.1 研究内容12-13
• 1.3.2 研究方法13-14
• 2 现场监控量测14-22
• 2.1 围岩压力15-16
• 2.2 拱架应变16
• 2.3 初衬二衬间接触压力16-17
• 2.4 内侧钢筋应力17-18
• 2.5 外侧钢筋应力18-19
• 2.6 混凝土应变19-20
• 2.7 小结20-22
• 3 现场原位基底钢管桩试验22-40
• 3.1 桩基承载力计算22-31
• 3.1.1 按规范确定单桩极限承载力标准值22-26
• 3.1.2 微型桩复合地基承载力特征值确定26-30
• 3.1.3 建议方案30-31
• 3.2 黄土隧道钢管桩加固软基原位测试31-38
• 3.2.1 钢管桩单桩载荷试验31-32
• 3.2.2 现场试验过程32-33
• 3.2.3 试验结果33-34
• 3.2.4 试验结论34-38
• 附图38-40
• 4 室内模型试验40-49
• 4.1 试验依据40
• 4.2 实验模型40-41
• 4.3 试验过程41-42
• 4.4 试验结果及其分析42-44
• 4.5 试验结论44-49
• 5 数值模拟49-57
• 5.1 Midas-GTS软件简介49
• 5.2 单桩承载力模型的建立49-53
• 5.2.1 模型建立过程49-50
• 5.2.2 模型结果及分析50-53
• 5.3 复合地基载力模型的建立53-56
• 5.3.1 模型建立过程53-54
• 5.3.2 群桩复合地基模型结果及分析54-56
• 5.4 数值模拟结论56-57
• 6 结论与展望57-58
• 6.1 结论57
• 6.2 展望57-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-61

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 徐善常;梁庆国;李帅帅;张堂杰;张荣;;甘肃定西原状Q_3黄土各向异性试验研究[J];地质力学学报;2015年03期

2 吴忠宝;;复合地基静荷载试验检测方法探讨[J];低碳世界;2015年01期

3 王金海;戴金铸;;单桩竖向抗压静载试验方法的中印对比[J];潍坊学院学报;2014年06期

4 王丽;郑刚;欧若楠;;Finite element analysis of effect of soil displacement on bearing capacity of single friction pile[J];Journal of Central South University;2014年05期

5 史志利;;考虑淤泥处置场荷载特点的软土地基处理方法[J];特种结构;2014年02期

6 娄霜;;软弱地基隧道病害防治技术探讨[J];山西建筑;2013年29期

7 Jia-jin ZHOU;Kui-hua WANG;Xiao-nan GONG;Ri-hong ZHANG;;Bearing capacity and load transfer mechanism of a static drill rooted nodular pile in soft soil areas[J];Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering);2013年10期

8 邵生俊;杨春鸣;焦阳阳;陆斯;;湿陷性黄土隧道的工程性质分析[J];岩土工程学报;2013年09期

9 李世波;;高压旋喷注浆法在处理涵洞地基中的应用[J];石家庄铁路职业技术学院学报;2013年01期

10 王文武;李建文;;铁路箱形桥灰土桩复合地基承载力的试验研究[J];江西建材;2013年01期

，

本文编号：857997