回头沟隧道偏压段施工方法研究

发布时间：2017-03-20 14:07

  本文关键词：回头沟隧道偏压段施工方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：回头沟隧道位于吉林省白山境内,白山地区地形地貌复杂,相对高差较大,沟谷纵横,隧道存在偏压现象。尤其对于隧道洞口来说,围岩松散破碎力学性质差且属于浅埋偏压段,若施工不当极易发生掉块、冒顶甚至塌方。为此吉林省高等级公路建设局与我校合作,以回头沟隧道为研究对象,主要从以下几个方面进行偏压隧道施工方法的研究。(1)本文首先就如何判断浅埋隧道和偏压隧道的方法进行了总结,据此判断出回头沟隧道浅埋偏压段;其次对偏压隧道常用的开挖方法进行了总结归纳,提出回头沟隧道的施工方法技术措施。(2)以回头沟隧道工程为实例,运用数值模拟方法,针对偏压隧道常用的开挖方法:台阶法、环形开挖留核心土法、CRD法、单侧壁导坑法等四种不同的开挖方法对回头沟隧道典型的浅埋偏压断面进行数值模拟分析比较,研究得到在本计算条件下最合理的隧道开挖方法。(3)为了尽可能地降低偏压作用对回头沟隧道施工的不利影响。本文还就优先开挖深埋、浅埋一侧进行了研究。以单侧壁导坑法作为施工工法,模拟优先开挖深埋一侧和优先开挖浅埋一侧两种施工顺序,通过比较围岩塑性区分布情况、围岩拱顶及地表沉降和衬砌支护结构内力情况,研究回头沟隧道浅埋偏压段合理的施工顺序。(4)对于浅埋偏压隧道,上下断面初期支护封闭时机的选取能够有效的抑制围岩变形。本文运用数值模拟方法,对回头沟隧道开挖方法进行优化研究,主要针对台阶法施工中最合理台阶长度进行研究。
【关键词】：偏压隧道 浅埋偏压 开挖方法 开挖顺序 数值模拟 初期支护 台阶长度
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U455.4
【目录】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 项目来源9
• 1.2 偏压隧道研究现状9-13
• 1.3 本文的研究内容13-15
• 第2章 回头沟隧道偏压成因分析15-27
• 2.1 回头沟隧道概况15-18
• 2.1.1 工程总体情况及特点15-16
• 2.1.2 工程地质条件16-18
• 2.2 浅埋偏压隧道分析18-23
• 2.2.1 浅埋偏压隧道特点18
• 2.2.2 隧道偏压的原因18-21
• 2.2.3 浅埋偏压隧道判断21-23
• 2.3 数值模拟判断浅埋偏压段23-26
• 2.3.1 计算模型选取23
• 2.3.2 衬砌结构内力分析23-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第3章 回头沟隧道浅埋偏压段施工方法研究27-33
• 3.1 隧道开挖方法27-30
• 3.1.1 全断面法27
• 3.1.2 台阶法27-28
• 3.1.3 环形开挖留核心土法28
• 3.1.4 单（双）侧壁导坑法28-29
• 3.1.5 CRD法29
• 3.1.6 偏压隧道案例分析29-30
• 3.1.7 回头沟隧道浅埋偏压段施工方法初选30
• 3.2 开挖辅助措施30-32
• 3.2.1 超前预报30-31
• 3.2.2 超前支护及预加固31-32
• 3.3 本章小结32-33
• 第4章 回头沟隧道偏压段施工方法比选33-51
• 4.1 数值模拟概述33-34
• 4.1.1 计算模型及计算工况选取33
• 4.1.2 计算参数及控制点选取33-34
• 4.2 隧道施工方法34-44
• 4.2.1 不同施工方法及相应数值分析模型34-35
• 4.2.2 围岩变形对比分析35-38
• 4.2.3 围岩应力对比分析38-42
• 4.2.4 围岩塑性区分析42-43
• 4.2.5 不同施工方案的综合对比43-44
• 4.3 隧道施工顺序比较44-50
• 4.3.1 模型的建立44
• 4.3.2 不同施工顺序及相应数值分析模型44-45
• 4.3.3 围岩变形对比分析45-47
• 4.3.4 围岩塑性区分布分析47-48
• 4.3.5 衬砌结构内力分析48-50
• 4.4 本章小结50-51
• 第5章 回头沟隧道开挖方法优化研究51-58
• 5.1 模型及参数选取51-52
• 5.2 围岩变形对比分析52-54
• 5.2.1 拱顶沉降分析52-53
• 5.2.2 洞室收敛变形分析53-54
• 5.3 衬砌内力分析54-57
• 5.4 本章小结57-58
• 第6章 结论与展望58-59
• 6.1 结论58
• 6.2 展望58-59
• 参考文献59-65
• 附录A 作者介绍65
• 附录B 攻读硕士期间发表的论文65-66
• 致谢66

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本文编号：257899