文档介绍：西南交通大学
硕士学位论文
狮子洋隧道通缝式拼装管片衬砌结构的原型试验研究
姓名:夏松林
申请学位级别:硕士
专业:桥梁与隧道工程
指导教师:何川
20100501
摘要论文以铁道部重大科技项目——高速铁路水下盾构法隧道关键结构技术研究为背⒉捎没凇傲阂坏赡P的有限元数值分析方法,模拟原型加载试验,通过西南交通大学硕士研究生学位论文第近年,我国跨江海水下隧道建设迎来了高速发展时期,采用盾构法施工的隧道在其中所占比重极大。大型跨江海水下隧道断面大、长度长、埋深浅,地质情况多样,导致衬砌结构的计算荷载变得极为复杂,管片衬砌结构受力状况的研究己成为需要迫切解决的重大课题。景,以广州狮子洋隧道大断面原型管片衬砌结构为研究对象,以大型原型试验结合有限元数值模拟分析为研究手段,对通缝式拼装管片衬砌结构在不同水土压作用下的整体内力规律与破坏特征进行研究。本文主要内容包括:⒗谩岸喙δ芏芄顾淼澜峁固逶图釉叵低场倍酝ǚ焓狡醋疤跫鹿芷钠鼋构进行原型加载试验。其中,对拉梁用于对管片环结构施加径向压力而产生弯矩;环箍梁用于对管片环结构施加环箍力而产生轴力,以此模拟水压。研究在不同荷载作用下原型通缝式拼装管片衬砌结构的力学特征。最后通过破坏试验,获得了数值模拟计算不能表征的结构的破坏特征。对通缝式拼装管片衬砌结构在不同荷载作用下的弯矩、轴力计算分析,对比原型试验测试数据,初步探明了管片环衬砌结构的力学特征。关键词:铁路水下隧道;盾构隧道;管片衬砌结构;通缝式拼装;原型试验;数值分析——
;西南交通大学硕士研究生学位论文第页瑃,琣.、Ⅳ.瑃甌.,,,甪,.’.,篟;;
:彳烈”另痶豁划瑚剑西南交通大学学位论文版权使用授权书加.∥扔槐C芤ㄊ褂帽臼谌ㄊ椤沙本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,,可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于C芸冢年解密后适用本授权书;朐谝陨戏娇蚰诖颉啊ⅲ日期:名作玑日
日期:沙夕∥严西南交通大学硕士学位论文主要工作毕声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下:⒉斡搿笆ㄗ友笏淼劳ǚ焓狡醋肮芷钠鼋峁沟脑褪匝椤笔匝榉桨缚尚行匝芯浚并制定试验方案⒎治鲈褪匝槭荩苯⑹的P徒惺导扑悖朐褪匝榻峁卸比分析,探明不同水土压组合条件下原型管片环力学特性⒉捎昧ρХ椒ḿ扑闶匝樘跫鹿芷吠淝斩扔行蔜本人郑重声明:所呈交的学位论文,是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名
⒄垢趴进入世纪后,随着我的不断提高,城市空了隧道盾构的发明专利,即所谓敞口式手掘盾构。年的隧道彩堑谝蛔露芄顾淼——泰晤士河水底隧道于年贯通。年,西南交通大学硕士研究生学位论文第间拥挤,交通堵塞等问题愈演愈烈,地下空间的开发利用越来越为人们关注。为适应高速发展的需要,根据国外城市建设经验,发展轨道交通能够有力的解决城市交通问题,对提高土地利用率,改善居住环境,减少环境污染等都具有十分显著的作用【贰】。在传统隧道施工技术中,由于钻爆法具有广泛的地层适应性和经济性、施工断面灵活,在今后一定时期,仍将是国内外隧道施工的主流方法,与其配套的衬砌型式主要有锚喷衬砌、整体式衬砌、复合式衬砌等,目前主要以锚喷衬砌和复合式衬砌为主,装配式衬砌的应用情况非常少见;钻爆法的缺点是对围岩的扰动大、效率低、施工环境恶劣,工人劳动强度大。随着综合国力的增强,隧道施工对安全、机械化和城市环境影响要求提高,而盾构法具有快速、优质、安全、围岩扰动小、易控制、节省劳动力等优点,从围岩保护和环境保护角度出发,要求采用盾构法进行施工的隧道数量越来越多。盾构法施工是指使用盾构机,一边控制开挖面使围岩不发生坍塌失稳,~边进行隧道掘进、出渣,并同时在机器内部拼装管片形成衬砌环实施壁后注浆,尽量不干扰围岩而修建隧道的方法【俊6芄故且恢指种频幕疃阑ぷ爸没蚧疃С拧T谒难诨は拢头部可以安全地开挖地层,尾部可以装配预制管片、砌块或现浇钢筋混凝土,从而迅速、安全地形成隧道的永久衬砌【俊S捎诙芄狗ㄊ┕す讨卸灾芪Щ肪秤跋煨⒆远程度高;施工基本不受地面建筑、交通、湖泊、江河等地表环境条件的限制;适用地层广泛,包括软土、沙卵土、软岩、硬岩等多种地层;同时盾构隧道有较好的抗震性等优点,因此,在国内外被广泛应用于修建地铁隧道、排污隧道和大型越江