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刘家湾大跨度连拱隧道施工缺陷对围岩与结构稳定性的影响分析

作　者: 张永兴
导　师: 阳军生；康石磊
学　校: 长沙理工大学
专　业: 岩土工程
关键词: 大跨度连拱隧道施工缺陷现场测试 ABAQUS
分类号: U451.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 74次
引　用: 1次
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内容摘要

大跨度连拱隧道由于跨度较大,施工工艺复杂,对围岩多次扰动,开挖过程中较易出现超挖严重、中墙顶部注浆回填不密实等现象,对这些问题处理不及时,则出现中墙顶部及初支后空洞等施工缺陷。同时,也有不少隧道施工过程中锚杆施作不规范,出现长度或数量不足等施工缺陷。本论文以这些常见施工缺陷对大跨度连拱隧道围岩与结构稳定性影响为研究对象,运用现场测试与数值分析手段,评价了施工缺陷对围岩与结构稳定性的影响,提出了一些大跨度连拱隧道施工缺陷的处治方法。本文主要研究内容包括:1.对刘家湾隧道施工缺陷进行现场调查,对其水平位移周边收敛及典型断面二衬内力进行测试,分析施工缺陷对隧道位移收敛模式的影响以及典型断面二衬内力在滑坡、塌方前后的变化规律。2.应用ABAQUS软件,以刘家湾隧道为工程实例进行有限元仿真分析,讨论几种典型施工缺陷及其组合对该隧道的影响,揭示了施工缺陷对浅埋偏压大跨度连拱隧道的影响程度。计算结果较好地解释了现场周边收敛测试结果及洞外滑坡、洞内塌方出现的主要原因。3.提出典型大跨度连拱隧道施工缺陷的处治方法,可以供设计和施工参考。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-26
  1.1 问题的提出  9-10
  1.2 大跨连拱隧道设计与施工现状  10-17
    1.2.1 连拱隧道结构型式  11-13
    1.2.2 大跨连拱隧道中墙防排水设计  13-14
    1.2.3 连拱隧道典型施工工艺  14-17
  1.3 连拱隧道病害研究现状  17-25
    1.3.1 连拱隧道病害调查  17-20
    1.3.2 隧道病害研究  20-22
    1.3.3 隧道病害整治  22-25
  1.4 本文主要研究内容  25-26
第二章隧道施工缺陷调查及现场测试分析  26-50
  2.1 引言  26
  2.2 工程地质条件及隧道设计概况  26-28
    2.2.1 地质条件  26-27
    2.2.2 隧道设计概况  27-28
  2.3 隧道施工缺陷及现场病害调查  28-38
    2.3.1 隧道施工工序介绍  28-29
    2.3.2 隧道施工过程  29-31
    2.3.3 病害情况调查  31-38
  2.4 隧道围岩结构受力与变形测试  38-49
    2.4.1 隧道围岩水平位移量测  38-41
    2.4.2 二次衬砌内力量测  41-45
    2.4.3 滑坡前后量测断面二衬内力分析  45-48
    2.4.4 二次衬砌安全性分析  48-49
  2.5 本章小结  49-50
第三章隧道施工缺陷影响的数值分析  50-82
  3.1 引言  50-51
  3.2 ABAQUS 简介  51-53
  3.3 刘家湾隧道施工力学行为数值分析  53-55
  3.4 各种缺陷或缺陷组合模拟结果及分析  55-80
    3.4.1 围岩塑性区分布  55-58
    3.4.2 缺陷组合对隧道洞室收敛模式的影响  58-61
    3.4.3 缺陷及其组合对中墙上部与下部位移影响情况  61-66
    3.4.4 缺陷及其组合对中墙受力的影响  66-68
    3.4.5 缺陷及其组合对二衬内力分布的影响  68-71
    3.4.6 锚杆数量或长度不足缺陷力学效果分析  71-80
  3.5 本章小结  80-82
第四章大跨度连拱隧道施工缺陷处治方法  82-86
  4.1 引言  82
  4.2 洞室收敛模式变化地段及埋深较浅位置处治方法  82-84
    4.2.1 地表加固  82-84
    4.2.2 洞内加固  84
  4.3 空洞处理方法  84-86
第五章结论与展望  86-88
  5.1 本论文的主要结论  86-87
  5.2 进一步研究工作的展望  87-88
参考文献  88-92
致谢  92-93
附录A（攻读学位期间发表论文目录）  93
附录B（攻读学位期间参加的科研课题项目）  93

刘家湾大跨度连拱隧道施工缺陷对围岩与结构稳定性的影响分析

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