【碩士】大斷面隧道超前預(yù)加固適用性研究【2010】

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　　學(xué)科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學(xué)位：工學(xué)碩士　　學(xué)位授予單位：西南交通大學(xué)　　學(xué)位年度： 2010年　　客運(yùn)專線上的隧道基本采用雙線鐵路隧道設(shè)計(jì)，這些隧道軌面以上的凈空面積在100平米以上，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?！　≌撐囊晕鋸V高速瀏陽(yáng)河隧道下穿河底段為工程背景，主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作：　　1．總結(jié)國(guó)外大跨隧道超前預(yù)加固的研究經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)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(guò)數(shù)值模擬計(jì)算了II～Ⅵ級(jí)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(yīng)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(duì)掌子面的塑性破壞特征進(jìn)行了總結(jié)歸納，以圍巖條件和隧道尺寸為主要參考因素對(duì)大斷面隧道掌子面穩(wěn)定性提出了參考的分類標(biāo)準(zhǔn)。　　3．計(jì)算表明，在軟巖大斷面隧道開挖過(guò)程中，如果沒有初期支護(hù)以及對(duì)超前核心圍巖進(jìn)行加固，只采用大管棚預(yù)加固時(shí)，其梁拱效應(yīng)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(qiáng)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(duì)巖體的改良效果，比單設(shè)錨桿時(shí)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(yáng)河隧道的超前預(yù)加固方式。運(yùn)用FLAC30有限差分軟件，模擬經(jīng)超前預(yù)加固后對(duì)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(chǔ)上，應(yīng)用模型試驗(yàn)對(duì)所選施工方法進(jìn)行驗(yàn)證，證明所采用的超前預(yù)加固參數(shù)是合理有效的?！　≡诳瓦\(yùn)專線建設(shè)中會(huì)遇到較多的大斷面隧道，在軟弱圍巖等不良地質(zhì)條件下，通過(guò)對(duì)掌子面前方核心土進(jìn)行預(yù)加固以及掌子面外的預(yù)支護(hù)，可以明顯的提高核心土的強(qiáng)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(yù)收斂，提高了施工過(guò)程中工作面的穩(wěn)定性?！　?

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