膨胀性黄土隧道受力特性及加固措施研究

发布时间：2020-06-10 01:34

【摘要】：我国黄土面积分布较广,黄土隧道的病害突出,黄土在遇水情况下围岩弱化,影响隧道的稳定性。在黄土隧道围岩弱化的情况下,隧道会出现过大的变形,使得原设计不能满足要求。初支结构的主筋是隧道受力的主要部分。结合阳山隧道的工程实例,分析黄土隧道在正常应力状态下和围岩弱化情况下的隧道围岩力学行为,提出增大初支结构主筋来加强支护结构的方法。运用FLAC3D有限元软件分析了不同主筋直径替换设计主筋直径时的围岩整体位移、初支结构变形、初支结构应力及围岩塑性区分布特点,选出适合该工况条件下的主筋直径,为黄土隧道的力学行为研究提供了参考依据。主要内容包括:(1)通过现场监测数据分析阳山黄土隧道的变形规律。(2)运用FLAC3D有限元软件模拟分析了阳山隧道在正常应力和黄土遇水围岩弱化的情况下整体位移情况和初支的不同受力特征,以及黄土隧道在膨胀力作用时的初支主筋Φ22的加固效果。(3)应用FLAC3D有限元软件分析了阳山黄土隧道在围岩弱化时的加固效果,对分别使用Φ25、Φ28、Φ32、Φ36主筋加固替换Φ22主筋加固时的围岩力学行为进行了讨论,得出最优主筋替换直径。
【图文】：

技术路线图,阳山,主筋,黄土隧道

以及黄土隧道在膨胀力作用时的初支主筋 Φ22 时的加固效果进行分析。(3)应用 FLAC3D 有限元软件分析了阳山黄土隧道在围岩弱化时的加固效果，对分别使用 Φ25、Φ28、Φ32、Φ36 主筋加固替换 Φ22 主筋加固时的围岩力学行为进行了讨论，得出最优主筋替换直径。1.4 研究方法与技术路线通过查阅相关资料，根据阳山隧道现场监测数据对阳山黄土隧道的沉降应力进行分析。然后运用 FLAC3D 有限元数值计算软件，分析阳山隧道围岩在膨胀力作用时初支的受力特性以及加固效果的探讨；运用 FLAC3D 有限元数值计算软件分析了阳山隧道掌子面围岩在遇水弱化时边墙的受力状况，并采用分析了不同主筋替换的加固效果，选择该工况下的最优主筋直径。相关技术流程图如图 1-1 所示：

布置图,沉降观测,阳山,拱顶

续表 2-21 日DK390+715～DK390+530 段渗水面积持续增大，拱顶部位出现滴水DK390+600处 SL1 测线速率 6 mm，，收敛速率报红警出现左、右侧喷射混凝土表面脱落掉块，个别处钢架外露，掉块已纵向贯通红色预阳山隧道变形监测数据据数值计算建模的特点，取断面上 66 个沉降观测节点，节点布置图 2
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U451;U457.3

【参考文献】