【碩士】大斷面隧道超前預加固適用性研究

內容簡介

　　學科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學位：碩士　　學位授予單位：西南交通大學　　學位年度：2010　　客運專線上的隧道基本采用雙線鐵路隧道設計，這些隧道軌面以上的凈空面積在100m：以上，開挖斷面積都很大。隨著斷面的增大，掌子面的穩(wěn)定成為了開挖穩(wěn)定的控制性因素之一?！　? 論文以武廣高速瀏陽河隧道下穿河底段為工程背景，主要進行了以下幾個方面的工作：　　1．總結國外大跨隧道超前預加固的研究經驗，簡要闡述了巖土控制變形分析(ADECO-RS)方法(新意法)的基本理念?！　?．通過數(shù)值模擬計算了II～Ⅵ級圍巖條件下4種不同尺寸大斷面隧道的開挖情況，研究了相應各種情況下掌子面的變形、塑性區(qū)分布、破壞特征以及拱頂位移及地層變形情況。對掌子面的塑性破壞特征進行了總結歸納，以圍巖條件和隧道尺寸為主要參考因素對大斷面隧道掌子面穩(wěn)定性提出了參考的分類標準?！　?．計算表明，在軟巖大斷面隧道開挖過程中，如果沒有初期支護以及對超前核心圍巖進行加固，只采用大管棚預加固時，其梁拱效應不明顯，超前核心圍巖的變形仍然較大，掌子面不能保持穩(wěn)定。超前玻璃錨桿及注漿均能顯著提高核心土自身的強度和剛度，大大減小塑性區(qū)的深度。中空玻璃錨桿注漿由于對巖體的改良效果，比單設錨桿時更能控制掌子面的擠出位移，更有效的減小超前核心圍巖塑性區(qū)的深度和范圍?！　?．提出適合瀏陽河隧道的超前預加固方式。運用FLAC30有限差分軟件，模擬經超前預加固后對掌子面變形、隧道收斂、塑性區(qū)分布、地表沉降的影響，在此基礎上，應用模型試驗對所選施工方法進行驗證，證明所采用的超前預加固參數(shù)是合理有效的。在客運專線建設中會遇到較多的大斷面隧道，在軟弱圍巖等不良地質條件下，通過對掌子面前方核心土進行預加固以及掌子面外的預支護，可以明顯的提高核心土的強度并改善其受力情況，顯著的減少掌子面的變形和縮小塑性區(qū)范圍，減小了隧道的預收斂，提高了施工過程中工作面的穩(wěn)定性。　　共75頁

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