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《穿越滑坡段隧道襯砌受力分析及變形控制技術(shù)研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、西安科技大學(xué)碩士學(xué)位論文穿越滑坡段隧道襯砌受力分析及變形控制技術(shù)研究專業(yè)名稱:巖土工程作者姓名:王兵強(qiáng)指導(dǎo)教師:谷拴成論文題目:穿越滑坡段隧道襯砌受力分析及變形控制技術(shù)研究專業(yè):巖土工程碩士生:王兵強(qiáng)(簽名)指導(dǎo)教師:谷拴成(簽名)摘要鑒于我國山區(qū)地形和地質(zhì)條件的特殊性和復(fù)雜性,在這些地區(qū)修建公路或鐵路時,不得不以隧道的形式穿過其中極有可能存在著滑坡等不良地質(zhì)問題的地段,同時,已投入運營的穿山隧道也可能因邊坡巖土體蠕滑等原因而演變成滑坡隧道。針對目前滑坡段隧道方面的研究現(xiàn)狀,本文綜合采用理論
2、分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場實測等研究方法,在滑坡段隧道類型及變形破壞特征分析的基礎(chǔ)上,對滑坡滑向與軸線正交條件下隧道襯砌受力及變形控制技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究,取得了具有一定價值的研究成果,對類似工程的設(shè)計與施工具有一定的指導(dǎo)和借鑒意義,主要研究成果如下:⑴根據(jù)隧道與滑坡的相對位置關(guān)系,總結(jié)出4類穿越滑坡段隧道地質(zhì)力學(xué)模型,并分析了各力學(xué)模型中隧道在滑坡推力與圍巖壓力作用下的受力變形特征,給出了對應(yīng)情況下隧道的受力簡圖及變形特點,并對各類模型中襯砌裂縫成因進(jìn)行了分析;最后分析了地形偏壓荷載作用下隧道圍巖壓力的
3、確定方法以及變形特征,為進(jìn)一步研究滑坡地段隧道的受力變形機(jī)理和該類工程問題的防治提供一定的參考。⑵根據(jù)穿越滑坡段直墻拱形隧道襯砌與滑動面的位置關(guān)系,結(jié)合已有的滑坡相關(guān)理論,確定滑坡滑向與軸線正交條件下隧道襯砌上滑坡推力的分布形式和作用范圍?;诮Y(jié)構(gòu)力學(xué)方法,取半圓拱形隧道襯砌全拱結(jié)構(gòu)作為研究對象,建立洞口段隧道襯砌結(jié)構(gòu)力學(xué)模型,分析在滑坡體變形影響下隧道襯砌的受力狀態(tài),推導(dǎo)出了穿越滑坡段半圓拱形隧道襯砌內(nèi)力的理論計算公式。⑶基于滑坡段隧道的受力變形機(jī)理和推導(dǎo)出的滑坡滑向與軸線正交條件下隧道襯砌內(nèi)
4、力理論計算公式,結(jié)合工程實例,對不同受力狀態(tài)下的隧道襯砌內(nèi)力分布進(jìn)行了分析,并采用ANSYS有限元軟件驗證了該計算公式的正確性。在此基礎(chǔ)上,對坡體與襯砌兩類參數(shù)影響下的襯砌內(nèi)力分布情況進(jìn)行了分析,得出各參數(shù)影響下襯砌內(nèi)力分布規(guī)律,為該類隧道襯砌的優(yōu)化設(shè)計及采取針對性的綜合整治措施提供一定的理論依據(jù)。⑷在對隧道和滑坡變形預(yù)加固技術(shù)及作用機(jī)理分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合唐家塬隧道進(jìn)口段實際情況,采取綜合整治措施,并通過現(xiàn)場監(jiān)測,對該綜合整治方案的效果進(jìn)行了評價。監(jiān)測結(jié)果表明,該方案能夠確保隧道的后續(xù)施工安全高
5、效進(jìn)行,同時可有效降低隧道施工擾動對邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生的不利影響,而抗滑樁與隧道襯砌形成組合加固結(jié)構(gòu),能有效控制坡體的滑動,提高該類邊坡的穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞:滑坡隧道;變形機(jī)理;襯砌內(nèi)力;控制技術(shù);現(xiàn)場監(jiān)測研究類型:應(yīng)用研究Subject:ResearchonForceAnalysisandDeformationControlTechnologyofTunnelLiningThroughtheLandslideSectionSpecialty:GeotechnicalEngineeringName:Wa
6、ngBingqiang(Signature)Instructor:GuShuancheng(Signature)ABSTRACTInviewoftheparticularityandcomplexityofChina'smountainousterrainandgeologicalconditions,ithavetousetheformofatunnelthroughtheareawhereprobablyexiststheadversegeologicalproblemssuchasland
7、slidewhenbuildingroadsorrailwaysintheseareas,atthesametime,mountaintunnelputintooperationmaybeevolvedintolandslidetunnelduetoslopecreepofrockandsoilmass.Inviewoftheresearchpresentstatusofthelandslidetunnel,thepaperadoptstheoreticalanalysis,numericals
8、imulationandfieldmeasurement,etcresearchmethods,basedontheanalysisofthetypesofthetunnellandslideandmainfailuremechanism,systemicresearchonforceanalysisanddeformationcontroltechnologyoftunnelliningundertheorthogonalconditionoflandslideslidingandaxes,w