【碩士】高含水量粘性土隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的研究【2009】

內(nèi)容簡介

　　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：長安大學(xué)　　學(xué)位年度： 2009年　　鑒于土質(zhì)隧道施工方法、支護(hù)時機(jī)、施工工藝等對系統(tǒng)錨桿支護(hù)效果的影響，及高含水量粘性土層錨桿成孔困難、注漿效果差、抗拉拔力低等缺點，本文以天恒山公路隧道為工程依托，提出在高含水量粘性土隧道中不設(shè)系統(tǒng)錨桿，初期支護(hù)采用型鋼拱架(格柵拱架)-4-噴射混凝土+鋼筋網(wǎng)+鎖腳錨管+縱向連接筋組成的新型支護(hù)結(jié)構(gòu)?！　榱嗽u價這種新型支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力、變形特性以及襯砌結(jié)構(gòu)的可靠性，通過現(xiàn)場試驗和有限元模擬兩種方法，對圍巖和襯砌結(jié)構(gòu)安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性做了綜合分析?！　‖F(xiàn)場試驗以V、Ⅵ級圍巖為依托，量測內(nèi)容包括初期支護(hù)的凈空收斂、拱部下沉、圍巖壓力、噴射混凝土應(yīng)力、型鋼拱架應(yīng)力、縱向連接筋應(yīng)力、初期支護(hù)與二次襯砌接觸壓力、二次襯砌混凝土應(yīng)力、二次襯砌鋼筋應(yīng)力及二次襯砌凈空收斂等。監(jiān)測結(jié)果表明，不設(shè)系統(tǒng)錨桿時，隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形和受力均在允許范圍之內(nèi)，初期支護(hù)與二次襯砌工作狀態(tài)良好，有足夠的安全儲備。　　應(yīng)用有限元分析軟件(MIDAS／GTS)分析了Ⅵ級圍巖不設(shè)系統(tǒng)錨桿情況下隧道支護(hù)體系的變形與受力情況。分析結(jié)果表明，噴射混凝土和二次襯砌結(jié)構(gòu)具有較大的安全系數(shù)，鋼拱架與鎖腳錨管受力明顯，圍巖變形穩(wěn)定。　　通過對現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)和有限元模擬計算結(jié)果的分析，表明這種新型支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形和受力均在允許范圍之內(nèi)，二次襯砌工作狀態(tài)良好，有足夠的安全儲備。以Ⅵ級圍巖(高含水量粘性土)為例，取消系統(tǒng)錨桿可節(jié)省工程造價的8．9％，可縮短建設(shè)工期的10％左右。　　

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