【碩士】甘肅黃土公路隧道設計與施工技術研究【2007】

內容簡介

　　學科專業(yè)：交通運輸工程　　授予學位：工學碩士　　學位授予單位：長安大學　　學位年度： 2007年　　黃土隧道是難以修建且建成后病害較多的一類隧道。本文以甘肅省黃土公路隧道為工程依托，通過研究總結甘肅省黃土隧道的工程地質特點、典型黃土隧道有限元分析、黃土公路隧道結構設計、黃土公路隧道殲挖方法及優(yōu)缺點、支護的選型與優(yōu)化、隧道施工組織與控制、隧道質量檢測方法及評定標準，得到了以下結論：　　黃土公路隧道數值仿真表明：襯砌豎向壓力呈兩側大中間小的分布形式，但其階段之間變化規(guī)律隨埋深而有所不同，最大側向壓力發(fā)生位置不同，現行規(guī)范中側向荷載系數值偏低；在淺埋隧道中，一次襯砌拱部彎矩中間大兩側小，邊墻彎矩相對較小，仰拱壓力呈現兩側大中間小的分布規(guī)律，其彎矩為負彎矩，拱腰處軸力較大；在深埋隧道中，一次襯砌拱部彎矩呈拱頂處小兩側大分布性態(tài)，墻腳處彎矩值較大，仰拱壓力和彎矩相對較大，拱腰處軸力較大；二次襯砌拱部彎矩值較小，軸力幾乎處于均布狀態(tài)，可按軸對稱圓筒理論進行拱部襯砌設計和強度驗算。淺埋黃土公路隧道施工完成后地面大量浸水，會使得拱上土體呈整體下沉趨勢，襯砌豎向壓力增大。開挖后浸水，一次襯砌拱頂處軸力減小，墻部襯砌和仰拱軸力增大。黃土公路隧道在施工中拱部極易發(fā)生小的坍塌，但隨著時間的推移，圍巖壓力趨于均勻分布，淺埋隧道圍巖壓力“貓耳朵“分布形狀較為明顯。仰拱在深埋與淺埋隧道中的作用不盡相同，在淺埋隧道中仰拱受力相對較小，但對維護隧道結構長期穩(wěn)定的作用不可替代，在深埋隧道中仰拱受力相對較大，且兩端大，中間小?！　↑S土公路隧道采用兩次模筑襯砌的設計中，二襯承受荷載相對較小，其設計計算方法與“新奧法"的設計有較大的區(qū)別。除老黃土及未風化的紅色泥巖外，不宜設置三車道隧道斷面。黃土隧道初次襯砌起拱線以上宜采用變截面結構；二次襯砌仰拱與側墻的連接采用小半徑圓弧；初期支護采用格柵拱架代替工字鋼拱架?！　坎桓叩囊话泓S土隧道宣采用雙側壁導坑先拱后墻正臺階法施工；對于軟弱的飽和黃土、風化軟弱的泥巖段及淺埋段宜采用雙側壁導坑先墻后拱反臺階法施工；在膠結較好的老黃土及未風化的紅色泥巖段，可采用新奧法短臺階進行施工。對雙車道隧道斷面，可采用單側壁導坑法(CD法)進行施工，對緊急停車帶三車道大斷面坦拱隧道，可采用雙側壁導坑法進行施工?！　?

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