超大断面隧道初期支护拱架承载作用机制研究
发布时间：2021-09-28 14:52
近年来,公路建设规模日益扩大,致使单向四车道、双向八车道等超大断面公路隧道建设数量日益增加。但由于单向四车道、双向八车道隧道开挖跨度大、扁平率低、施工工序复杂、围岩多次扰动等易造成初期支护强度不足、承载力丧失等问题,进而导致掌子面失稳、隧道塌方等灾害的发生。出现上述灾害的主要原因是现行相关设计施工规范仍以工程类比为主,对超大断面隧道适用性不足,缺乏对其支护体系承载特性的研究和认识。在此背景下,基于超大断面隧道建设成功经验,通过室内试验、数值试验、现场试验相结合的手段进行以下研究工作。（1）拱架承载力学性能全比尺试验研究通过改进地下工程支护结构大型力学试验系统,开展拱架力学性能全比尺试验,分析拱架的整体变形形态及局部破坏特征、承载能力、平面内（外）失稳形态、应（内）力分布规律,研究拱架承载力学性能与变形破坏模式。结果表明,拱架属局部强度破坏致使整体失稳的破坏模式,拱架承受最大荷载为1242.43 kN,呈现“拱顶下沉,拱腰外凸,拱脚扭曲”整体非对称变形失稳形态,数值试验和室内试验拱架承载力差值较小,数值差异率在10%以下。拱架在均压状态下,随荷载增加,拱顶逐渐下沉,荷载位移呈线性增长;拱...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．４监测点布置??Ｆｉｇ．２．４?Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ?ｐｏｉｎｔ?ｌａｙｏｕｔ??１７??
图２．６应变及位移监测布置??Ｆｉｇ．２．６?Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ?ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ?ｏｆ?ｓｔｒａｉｎ?ａｎｄ?ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ??１８??
图２．５拱架放置效果??Ｆｉｇ．２．５?Ｐｌａｃｅｍｅｎｔ?ｒｅｓｕｌｔ?ｏｆ?ａｒｃｈ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]锻造黄金延长线——山东济南京沪高速、济南绕城高速济南连接线建设纪实[J]. 王琳琳,蒋庆. 中国公路. 2017(23)
[2]软岩隧道支护结构优化研究[J]. 邓斌,饶和根,廖卫平,高诗明. 铁道科学与工程学报. 2017(10)
[3]隧道初期支护与围岩相互作用的时空演化特性[J]. 孙振宇,张顶立,房倩,台启民,于富才. 岩石力学与工程学报. 2017(S2)
[4]隧道初期支护钢拱架的应力分布规律研究[J]. 廖伟,何平,颜杜民,陈峥,高红杰,王秀英. 铁道学报. 2017(09)
[5]千枚岩隧道传统与新型支护结构现场对比试验研究[J]. 徐飞,李术才,石少帅,李利平,王渭明,张伟,张乾青,贺鹏. 岩石力学与工程学报. 2017(03)
[6]膨胀性黄土隧道钢拱架–格栅联合支护力学特性研究[J]. 李树忱,晏勤,谢璨,吴静. 岩石力学与工程学报. 2017(02)
[7]基于弹性动力学的爆破动剪切荷载锚喷支护参数研究[J]. 路丽芳,张丽敏,赵会艳,武强. 爆破. 2016(03)
[8]城市道路特大断面双层隧道设计关键技术研究[J]. 吴涛,万利,李振江. 铁道科学与工程学报. 2016(07)
[9]隧道格栅钢架喷混凝土联合支护承载力改善的数值试验研究[J]. 王涛,张秀平,李磊. 公路交通科技(应用技术版). 2016(05)
[10]滨莱高速公路淄博西至莱芜段改扩建工程交通组织方案[J]. 王甲勇,刘超,程磊. 山东交通科技. 2016(02)
博士论文
[1]隧道支护与围岩作用体系的力学特性研究[D]. 于富才.北京交通大学 2017
[2]超大断面隧道软弱围岩约束混凝土控制机理及应用研究[D]. 江贝.山东大学 2016
[3]深部软岩巷道承载结构失效机理及定量让压约束混凝土拱架支护体系研究[D]. 李为腾.山东大学 2014
[4]特大断面板岩隧道围岩变形特征及控制技术研究[D]. 张良刚.中国地质大学 2014
[5]隧道初期支护力学分析及参数优化研究[D]. 文竞舟.重庆大学 2012
[6]隧道初期支护与软弱围岩作用机理及应用[D]. 陈峰宾.北京交通大学 2012
[7]高速铁路隧道支护与围岩作用关系研究[D]. 房倩.北京交通大学 2010
[8]超大跨公路隧道开挖力学行为研究[D]. 万明富.东北大学 2009
[9]破碎围岩隧道的模拟试验研究[D]. 王戍平.浙江大学 2004
硕士论文
[1]郑万铁路许良隧道围岩稳定性分析与初支优化研究[D]. 曹力.西南交通大学 2017
[2]隧道四肢8字结格栅钢架优化试验研究[D]. 龚铖.西南交通大学 2017
[3]大跨隧道约束混凝土拱架初期支护围岩控制机制研究[D]. 邵行.山东大学 2016
[4]浅埋偏压大断面隧道围岩变形与支护受力研究[D]. 娄海成.北京交通大学 2015
[5]大跨度浅埋深隧道施工对地表变形影响数值分析研究[D]. 万灵.广东工业大学 2011
[6]双洞八车道小净距公路隧道间距影响模型试验及现场试验研究[D]. 程芳卉.西南交通大学 2011
[7]秦岭终南山公路隧道大埋深段施工监控量测与数值分析[D]. 胡健.长安大学 2008
本文编号：3412117
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．４监测点布置??Ｆｉｇ．２．４?Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ?ｐｏｉｎｔ?ｌａｙｏｕｔ??１７??
图２．６应变及位移监测布置??Ｆｉｇ．２．６?Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ?ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ?ｏｆ?ｓｔｒａｉｎ?ａｎｄ?ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ??１８??
图２．５拱架放置效果??Ｆｉｇ．２．５?Ｐｌａｃｅｍｅｎｔ?ｒｅｓｕｌｔ?ｏｆ?ａｒｃｈ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]锻造黄金延长线——山东济南京沪高速、济南绕城高速济南连接线建设纪实[J]. 王琳琳,蒋庆. 中国公路. 2017(23)
[2]软岩隧道支护结构优化研究[J]. 邓斌,饶和根,廖卫平,高诗明. 铁道科学与工程学报. 2017(10)
[3]隧道初期支护与围岩相互作用的时空演化特性[J]. 孙振宇,张顶立,房倩,台启民,于富才. 岩石力学与工程学报. 2017(S2)
[4]隧道初期支护钢拱架的应力分布规律研究[J]. 廖伟,何平,颜杜民,陈峥,高红杰,王秀英. 铁道学报. 2017(09)
[5]千枚岩隧道传统与新型支护结构现场对比试验研究[J]. 徐飞,李术才,石少帅,李利平,王渭明,张伟,张乾青,贺鹏. 岩石力学与工程学报. 2017(03)
[6]膨胀性黄土隧道钢拱架–格栅联合支护力学特性研究[J]. 李树忱,晏勤,谢璨,吴静. 岩石力学与工程学报. 2017(02)
[7]基于弹性动力学的爆破动剪切荷载锚喷支护参数研究[J]. 路丽芳,张丽敏,赵会艳,武强. 爆破. 2016(03)
[8]城市道路特大断面双层隧道设计关键技术研究[J]. 吴涛,万利,李振江. 铁道科学与工程学报. 2016(07)
[9]隧道格栅钢架喷混凝土联合支护承载力改善的数值试验研究[J]. 王涛,张秀平,李磊. 公路交通科技(应用技术版). 2016(05)
[10]滨莱高速公路淄博西至莱芜段改扩建工程交通组织方案[J]. 王甲勇,刘超,程磊. 山东交通科技. 2016(02)
博士论文
[1]隧道支护与围岩作用体系的力学特性研究[D]. 于富才.北京交通大学 2017
[2]超大断面隧道软弱围岩约束混凝土控制机理及应用研究[D]. 江贝.山东大学 2016
[3]深部软岩巷道承载结构失效机理及定量让压约束混凝土拱架支护体系研究[D]. 李为腾.山东大学 2014
[4]特大断面板岩隧道围岩变形特征及控制技术研究[D]. 张良刚.中国地质大学 2014
[5]隧道初期支护力学分析及参数优化研究[D]. 文竞舟.重庆大学 2012
[6]隧道初期支护与软弱围岩作用机理及应用[D]. 陈峰宾.北京交通大学 2012
[7]高速铁路隧道支护与围岩作用关系研究[D]. 房倩.北京交通大学 2010
[8]超大跨公路隧道开挖力学行为研究[D]. 万明富.东北大学 2009
[9]破碎围岩隧道的模拟试验研究[D]. 王戍平.浙江大学 2004
硕士论文
[1]郑万铁路许良隧道围岩稳定性分析与初支优化研究[D]. 曹力.西南交通大学 2017
[2]隧道四肢8字结格栅钢架优化试验研究[D]. 龚铖.西南交通大学 2017
[3]大跨隧道约束混凝土拱架初期支护围岩控制机制研究[D]. 邵行.山东大学 2016
[4]浅埋偏压大断面隧道围岩变形与支护受力研究[D]. 娄海成.北京交通大学 2015
[5]大跨度浅埋深隧道施工对地表变形影响数值分析研究[D]. 万灵.广东工业大学 2011
[6]双洞八车道小净距公路隧道间距影响模型试验及现场试验研究[D]. 程芳卉.西南交通大学 2011
[7]秦岭终南山公路隧道大埋深段施工监控量测与数值分析[D]. 胡健.长安大学 2008
本文编号：3412117
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