富水泥岩段隧道支护参数优选分析

发布时间：2017-06-10 23:04

  本文关键词：富水泥岩段隧道支护参数优选分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：泥岩遇水时会发生软化膨胀并且发生流变变形,是一直困扰隧道工程施工的难题,本文以牡绥线双丰隧道富水泥岩段为工程依托,采用理论分析、监控量测、数值模拟相结合的方式,对富水泥岩段隧道的支护参数进行优选分析,论文的主要研究内容如下:(1)在查阅大量国内外相关文献的基础上,全面分析隧道支护结构设计理论及支护参数优化的理论和方法,综合比较选择合理的支护理论和围岩稳定性研究方法,从而指导隧道的支护参数设计。(2)通过理论分析了泥岩的工程特性,归纳了隧道失稳破坏的形式,总结了影响隧道稳定性的因素,并对隧道支护体系中的超前支护、锁脚锚管、钢拱架、喷射混凝土及二次衬砌的作用机理和支护特点进行了分析。(3)通过双丰隧道DK465+362断面的监控量测,研究了富水泥岩段隧道开挖后围岩变形、围岩压力、接触压力及支护受力的变化规律,为类似地层条件下隧道的设计和施工提供一定的参考依据。(4)结合双丰隧道富水泥岩段的施工方法及支护设计参数,利用MIDAS-GTS有限元分析软件,对隧道周边围岩的塑性区、位移场及支护结构的受力进行分析,从而优优选包括锁脚锚管的长度、锁脚锚管角度、锁脚锚管直径、钢拱架型号、喷射混凝土厚度、二衬衬砌厚度在内的支护参数。分析结果表明富水泥岩段隧道宜采用支护参数为:长度7m、下斜角度22.5°、直径89mm的锁脚锚管,型号I22a的钢拱架,厚度35cm的喷射混凝土、厚度50cm的二衬衬砌。
【关键词】：富水泥岩 监控量测 数值模拟 支护参数
【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】：U455.7
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 选题背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 隧道支护结构设计理论研究现状11-12
• 1.2.2 隧道支护参数优化研究现状12-13
• 1.3 本文的研究内容和方法13-15
• 2 富水泥岩段隧道稳定性分析与支护体系作用机理15-25
• 2.1 富水泥岩隧道稳定性分析15-20
• 2.1.1 富水泥岩工程特性15-17
• 2.1.2 隧道围岩失稳破坏形式17-18
• 2.1.3 影响围岩稳定性的因素18-20
• 2.2 隧道支护体系作用机理20-24
• 2.2.1 超前预支护对隧道围岩的加固机理20-21
• 2.2.2 锁脚锚管对隧道围岩的作用机理21-22
• 2.2.3 钢拱架对隧道围岩的作用机理22-23
• 2.2.4 喷射混凝土对隧道围岩的作用机理23
• 2.2.5 二次衬砌的支护机理23-24
• 2.3 本章小结24-25
• 3 基于富水泥岩段隧道现场监控量测的技术研究25-58
• 3.1 工程概况25-30
• 3.1.1 双丰隧道富水泥岩段地质水文条件25-26
• 3.1.2 现有富水泥岩段隧道支护设计参数26-28
• 3.1.3 双丰隧道施工过程中遇到的问题28-30
• 3.2 富水泥岩段隧道现场监控量测技术研究30-57
• 3.2.1 富水泥岩段隧道监控量测的目的30-31
• 3.2.2 富水泥岩段监控量测项目及测点布置31-35
• 3.2.3 监测结果及分析35-57
• 3.3 本章小结57-58
• 4 富水泥岩段隧道支护参数优选分析58-91
• 4.1 数值计算模型的确定58-63
• 4.1.1 模型计算假定及参数选取58-59
• 4.1.2 模型范围及边界条件59-60
• 4.1.3 支护结构在计算软件中的实现60-63
• 4.2 富水泥岩段隧道支护结构参数优选分析63-89
• 4.2.1 锁脚锚管不同参数优选分析63-76
• 4.2.2 钢拱架不同型号参数优选分析76-81
• 4.2.3 喷射混凝土厚度优选分析81-85
• 4.2.4 二次衬砌衬砌厚度优选分析85-89
• 4.3 本章小结89-91
• 5 结论与展望91-93
• 5.1 结论91-92
• 5.2 展望92-93
• 致谢93-94
• 参考文献94-97
• 攻读学位期间的研究成果97

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 王永生;朱国华;王莹;;广安地区侏罗系凉高山组粘土矿物研究[J];四川地质学报;2014年03期

2 关宝树;;软弱围岩隧道变形及其控制技术[J];隧道建设;2011年01期

3 杨志强;高谦;王正辉;;预应力锚索支护参数优化研究及在金川二矿区的应用[J];岩土力学;2008年05期

4 阎凤翔;黄仙枝;;土工合成材料的蠕变[J];科技情报开发与经济;2007年10期

5 赵俭斌,易南概,高德山,吴桂森;承压拱在隧道喷锚支护参数优化设计中的应用[J];哈尔滨工业大学学报;2003年06期

6 林育梁;软岩工程力学若干理论问题的探讨[J];岩石力学与工程学报;1999年06期

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1 文竞舟;隧道初期支护力学分析及参数优化研究[D];重庆大学;2012年

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本文编号：440188