富水泥岩段隧道的施工方法研究

发布时间：2017-06-15 01:07

  本文关键词：富水泥岩段隧道的施工方法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着社会的发展以及技术的进步,复杂的地质环境不再能够阻止人类修建各种交通设施的脚步。如何能够合理、科学的在富水泥岩的环境下修建地下工程就成为了当前比较重要的难题。本文以牡绥线上的双丰隧道为工程依托,通过现场的监控量测与数值模拟,对比分析多种施工方法的变形和受力情况,研究出能够符合富水泥岩段隧道施工要求的施工方法。论文的主要工作和成果如下:(1)本文通过对前人研究的基础上进行总结归纳,提出合理的本构模型。(2)观测现场的监控数据,对隧道周边围岩变形情况以及支护的受力情况分析,得出:隧道刚开挖的周边围岩具有变形大、速率快、时间长等特点。(3)泄水降压方案的对比分析中,得出:两个泄水井的降压效果要优于单个泄水井,但是两个泄水井间存在相互影响,需要合理考虑泄水井布局,提高降压效率。(4)通过对比围岩的变形情况和支护的受力情况,得出三台阶七步开挖法比两台阶开挖法更适合富水泥岩段隧道的施工。(5)通过对比分析有无临时仰拱的施工方案、有无超前小导管支护的施工方案、有无管棚支护的施工方案和不同台阶高度的对比等多种施工措施,得出:临时仰拱的措施能够有效地控制围岩的变形情况,但是对支护的受力分布影响不大;超前小导管注浆的施工措施是一种有效的变形控制措施,并且能够使隧道上部围岩形成一个有效的整体,减小塑性区的分布和支护的受力峰值;管棚的措施在变形控制方面效果明显,同时能够有效的减少支护的受力峰值和支护平衡后受力稳定值;对比不同上台阶高度的施工中,围岩的变形、支护的受力以及塑性区的分布情况,发现上台阶高度为3.5m时要优于上台阶高度为4m和3m时得出结论要合理选取上台阶高度,不宜过大和过小。
【关键词】：富水泥岩 泄水方案 施工措施
【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】：U455.49
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 选题背景与意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1 隧道泄水方式的发展与现状10-11
• 1.2.2 富水泥岩工程特性研究现状11
• 1.2.3 富水泥岩隧道施工技术研究现状11-12
• 1.3 研究内容以及技术路线12-14
• 1.3.1 主要研究内容12
• 1.3.2 技术路线12-14
• 2 依托工程概况及泥岩特性介绍14-17
• 2.1 依托工程概况14
• 2.1.1 工程概况14
• 2.1.2 隧址区域围岩特性及水文概况14
• 2.2 泥岩概念的简介14-16
• 2.2.1 泥岩的基本组成14-15
• 2.2.2 泥岩的分类15
• 2.2.3 泥岩的工程特性15-16
• 2.3 小结16-17
• 3 基于双丰隧道富水泥岩段监控量测数据的分析17-44
• 3.1 富水泥岩段隧道监测的方案与实施17-18
• 3.1.1 监控量测的目的与意义17
• 3.1.2 监控量测的方法以及测点的布控17-18
• 3.2 双丰隧道DK462+948断面施工监控量测与分析18-42
• 3.2.1 变形监测分析18-20
• 3.2.2 围岩压力监测分析20-25
• 3.2.3 钢架应力监测分析25-29
• 3.2.4 二次衬砌接触压力监测分析29-34
• 3.2.5 混凝土应力监测分析34-38
• 3.2.6 二次衬砌钢筋轴力监测分析38-42
• 3.3 小结42-44
• 4 基于FLAC3D软件对富水泥岩隧道泄水降压及开挖方案对比分析44-60
• 4.1 破坏准则的选用和理论基础44-45
• 4.2 选用FLAC软件模拟对比有限元模拟的优势45-47
• 4.3 富水泥岩段隧道的泄水降压措施研究47-51
• 4.3.1 数值模型的建立以及参数的选取47-48
• 4.3.2 不同泄水降压措施的数值模拟对比48-49
• 4.3.3 数值模拟结果分析及结论49-51
• 4.4 富水泥岩段隧道的开挖方法数值模拟对比51-58
• 4.4.1 数值模型的建立以及参数的选取51-53
• 4.4.2 不同开挖方法的数值模拟对比53-54
• 4.4.3 数值模拟结果分析及结论54-58
• 4.5 小结58-60
• 5 富水泥岩段隧道的施工措施的数值模拟分析研究60-89
• 5.1 计算模型及参数的选取60
• 5.2 不同施工措施的数值模拟研究60-85
• 5.2.1 临时仰拱对施工的影响60-67
• 5.2.2 超前小导管对施工的影响67-72
• 5.2.3 管棚支护对施工的影响72-78
• 5.2.4 不同台阶高度的对比分析78-85
• 5.3 数值模拟与监控量测的对比分析85-87
• 5.4 小结87-89
• 6 结论与展望89-92
• 6.1 主要结论89-90
• 6.2 展望90-92
• 致谢92-93
• 参考文献93-96
• 攻读学位期间的研究成果96

【相似文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 高悦琛;富水泥岩段隧道的施工方法研究[D];兰州交通大学;2016年

2 许t

本文编号：451022