文档介绍:中南大学
硕士学位论文
浅埋偏压小净距隧道围岩压力及施工力学研究
姓名:彭琦
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:李亮
20080501
摘要浅埋偏压小净距隧道是一种介于分离式隧道和连拱隧道之间的隧道结构形式,该结构形式比连拱隧道施工工艺更简单,且易于防水处理和控制造价。本文以工程实例为背景,对偏压小净距隧道围岩压力的理论与数值计算方法进行了研究,并对其采用不同工法的动态施工进行了数值分析。通过理论计算与数值分析,本文主要获得了如下研究成果:岷涎彝敛牧系那慷忍匦约氨竟构叵担孕掳路ㄖ形а矣胫护的共同作用力学原理进行了讨论;萸叭说挠泄匚а已沽砺酆头椒ǎ慕诵【痪嗥构路隧道围岩压力的计算方法,推导了相应的围岩压力计算公式;岷瞎こ淌导直鸩捎眯【痪嗥构匪淼牢а已沽扑方法和数值模拟方法,分析了隧道围岩的竖向应力和水平侧压力的分布规律,讨论了在不同斜坡坡度、不同埋深和不同净距条件下围岩压力的分布特征及变化规律;的D庥肜砺鄯治隽街盅芯拷峁蟹治霰冉希治隽者存在的差异,论证了上述工程条件下围岩压力理论计算公式的可靠性,并得出了相关结论;郧陈衿剐【痪嗨淼啦煌┕し椒台阶法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法惺的D狻!关键词偏压小净距隧道,围岩压力,施工力学,数值分析,
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作者签名:二雌导师签啦日期:堕年』月堡日作者签名:驾道日期:二型£年』月鲨日学位论文版权使用授权书原创性声明本人声明,所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了论文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。
第一章绪论问题的提出小净距隧道有偏压时,规洲抗娑ㄖЩげ问⑹┕し椒ā⑹┕に承蛞私刑厥馍隧道,是指“在保留上部地层前提下,开挖出能够提供某种用途的地下空间薄S捎诰谩⒔煌ê退淼兰际醯姆⒄梗淼赖亩ㄒ宸段б蚕嘤┐螅缁岫隧道的需要已经不仅存在于铁路、公路、航运等行业,而且近年城市高速发展,为满足其交通要求,对各种城市道路隧道的建设也越来越多。公路隧道可以有效地克服高差障碍,缩短线路长度,穿越不良地质地段,提高道路的可靠性和安全性,而且避免了大面积开挖路颦对地表植被的破坏,能较大程度的满足人们利用土地,保护生态自然环境的要求。世纪年代以来,我国的交通隧道建设事业取得了迅猛增长。据有关资投入建设S绕涫俏鞑看筘⒎⒔械萌缁鹑巛保鞑口J俏夜咴嗌降卮由于隧道在缩短线路长度、穿越不良地质路段、提高道路的可靠性和安全性及在隧道地质条件很复杂,地形地貌也形式多样,在山岭重丘区,隧道形式的选择不仅受地形、地质条件的约束,同时受路线平、纵、横指标以及三方面组合因素的制约。在地形、地质条件允许的情况下,一般高速公路和一级公路通常设计为上下行分离的两座独立隧道,两隧道间最小间距应以不受相互施工影响为原则,并依据围岩类别、断面尺寸、施工方法等因素确定。但在地形陡峻、脊谷相间的“鸡爪”地带,分离式隧道很难满足《公路隧道设计规范》宰笥叶淳嗟要求,不得不采用小净距或连拱隧道方案。与独立双洞隧道相比,小净距隧道具有连线难度小、占地少等特点;和连拱隧道相比,小净距隧道可以发挥围岩的自承能力、工期短和施工质量易控制等优点。由于浅埋偏压隧道所处的地形、地质环境复杂,围岩与结构物之间的相互作工中多采用经验类比法进行结构设计。由地形引起的偏压隧道采用浅埋偏压荷载荷载计算公式结果不符,同时由于结构形式与理论分析时的圆形断面差异,因此硕士学位论文料表明,目前我国铁路隧道已达座,总长公里,建成的公路隧道总数达座,总长帧昵埃泄凶艹公里以上的公路隧道运营阶段比路颦因滑坡、落石等病害维修费用少等方面的优点及国防意义上的隐蔽性,因此在未来的几十年内中国必将设计及修建大量的铁路、公路隧道。用机理还未充分认识,围岩参数的选择具有不确定性,在浅埋偏压隧道的设计施计算公式确定的荷载进行结构设计,但由于实际偏压荷载受各种因素影响,多与隧道偏压段初步设计的结构形式与实际要求相差较大,具有很大的局限性。而且
国内外研究现状及存在的问题计。同时新奥法施工设计理论的要求必须加强隧道施工过程中的监控量测进行动态设计,但是由于现在对偏压隧道没有详细的施工技术