小间距软弱围岩偏压隧道洞口段的力学效应及支护研究

来源 :重庆交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qqifha
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国西南地区的发展,山区高速公路隧道的数量开始快速增多,小净距隧道作为最常见的隧道类型,因为其施工的便捷加上成本较低,被广泛应用于山区隧道工程建设。但由于小净距隧道洞口段的地质条件与地形条件较差,不合理的施工会导致围岩变形过大甚至坍塌,造成人员伤亡与经济损失。由于岩层的节理分布往往会导致隧道出现地质偏压现象,而这种情况下围岩和支护结构的变形受力相对于地形偏压隧道来说更为复杂,特别是小间距隧道,影响结果更加明显,通常会使中夹围岩出现严重的变形破坏和掌子面垮塌现象。如何在隧道施工中选择合理的隧道间距、施工方法、支护参数,确保隧道洞口段开挖过程中保证围岩的稳定性,是偏压小净距隧道在施工和设计中所面临的主要问题。针对以上问题,本文以重庆市长寿区两江隧道为工程背景,采用数值模拟进行了系统的分析研究。主要研究内容如下:(1)分析了地形偏压岩体与地质偏压节理岩体的等效模型、力学行为以及隧道围岩压力的计算方法。(2)采用有限差分软件FLAC3D模拟研究了V级围岩情况下0B、0.5B、1.0B、1.0B、1.5B、2.0B五种不同掌子面距离在地形偏压状态下小净距隧道的力学效应,分析了不同隧道施工距离对围岩位移场、应力场、塑性区及中夹围岩的影响,通过模拟结果确认先、后行洞的掌子面最佳施工间距。(3)研究受节理偏压作用的小净距隧道在Ⅴ级围岩下0.3B、0.5B、0.75B、1.0B、1.5B五种不同的隧道间距开挖后的围岩稳定性,通过分析围岩位移、应力及塑性区的变化规律,得出相邻隧道左右洞的最优间距。(4)在隧道间距为0.75B的基础上,选取双侧壁导坑法、单侧壁导坑法、预留核心土法这3种施工工法进行研究,研究不同工法下开挖顺序对节理围岩与结构受力的影响,对比分析节理围岩最大主应力、围岩洞周最大位移、中夹围岩位移的变化,根据分析结果,结合受力合理、经济等实际情况,选取最优工法,(5)当隧道为小净距隧道时,采用预应力对拉锚杆对中夹围岩进行加固是提高稳定性的加固措施。通过隧道施工对中夹围岩加固数值模拟,研究不同大小预应力值(60k N、120k N、180k N)下的对拉锚杆加固对隧道围岩稳定性的影响,确定中夹岩柱的最优加固预应力值,为支护参数的优化提供依据。
其他文献
随着我国经济建设的快速发展,各种大型基础工程建设日益增多,如高速公路、铁路、机场、水利设施等,由于工程建设环境的需要,尤其在地形起伏较大的西南地区,人为开挖的边坡越来越多。边坡一旦发生滑坡灾害,不仅给国家造成巨大的经济损失,还会给人民的生命财产带来威胁,为了及时了解边坡的稳定情况,对边坡进行监测工作必不可少。由于三维激光扫描技术具有快速、非接触、高空间分辨率、数据量丰富等特点,针对传统变形监测数据
高光谱遥感影像在大数据时代带来丰富信息量的同时,也存在着波段维数过高、数据量庞大等突出问题。降维作为高光谱遥感影像处理环节的关键步骤之一,是在充分利用其海量数据的前提下,解决特征空间维数过高问题的方法。论文改进了块非负稀疏重构嵌入的重构误差迭代算法,以帕维亚大学(Pavia University)数据集为例,对该算法和蚁群优化算法、主成分分析、核主成分分析、非负稀疏保持嵌入五种降维方法进行实验。主
动力参数是土木工程结构健康监测中的重要参数之一,是结构在外载作用下的动态响应,通过对其进行监测可以及时了解结构的工作状态,为结构性能评估、损伤检测、可靠性状态评估和维护等方面提供依据。目前已发展出多种结构动力参数获取方法,传统接触式测量方法中存在诸多弊端,如:传感器的安装困难、寿命短、布线复杂以及费用高昂等;新兴的动态激光测距仪、全站仪和基于标靶的图像处理技术等非接触式方法有成本高、易受到电磁干扰
传统的隧道检测方法是基于特征点和断面的方式对隧道的几何偏差进行检测,如何实现隧道整体的几何偏差检测是广大隧道工作者关心的问题。三维激光技术通过扫描可以获得目标物表面具有坐标信息的点云,而且具有非接触测量、高密度采集、全天候作业的优点,采用三维激光扫描仪对隧道扫描可以得到清晰、准确的隧道内结构真实形态,弥补了传统数据采集密度低的问题。但在隧道检测中仅仅拥有高密度的点云数据没有隧道设计曲面为参考与之对
电机是新能源汽车的核心部件,随着新能源汽车的发展,电机越来越受到人们的关注。开关磁阻电机具有运行转矩大、低损耗、高效率、调速范围广等优点,与其它类型电机相比,在电动汽车领域有很大的潜在优势,但由于其绕组散热面积小,温升问题严重,因此对其进行散热性能分析是十分有必要的。本文以液冷开关磁阻电机作为研究对象,分析了进/出液口位置对并联流道散热性能的影响,针对液冷式散热结构的不足,提出液冷复合式散热结构,
出租车是一种按里程或时间收费的小容量交通出行工具,因其便捷、灵活等优点,吸引了一定的客流。随着城市化率的提高,大量人口涌入城市,城市交通压力越来越大,出租车行业积累的问题也逐渐凸显。高峰期、人流密集地排队打车的现象频发,平峰期车辆巡游扫街,造成人力、物力、资源的浪费。解决这些问题的关键在于掌握出租车出行的规律和模式,寻找影响出租车供需关系的因素。出租车数量多、规模大、流动性强,难以从整体上有效认识
在重庆市自然科学基金“装配式组合梁双非耦合结构行为及计算理论研究”(cst2018jcyj AX0509)的资助下,为研究集束键群装配式组合梁抗弯刚度的非线性变化规律和变形分析方法,开展以集束度(定义为单排预留孔中剪力键数量/全梁剪力键数量)为试验参数的装配式群钉组合梁加载试验,推导装配式组合梁加载至破坏阶段的非线性刚度及变形计算方程,进行装配式组合梁变形影响参数分析,并结合有限元探讨了装配式组合
为了减少传统燃油汽车对石油的消耗和环境的污染,电动汽车逐步被世界各国所重视。而纯电动汽车能源系统的锂电池性能、寿命和安全性存在受工作环境温度影响较大的缺陷,所以有必要设计合理的电池热管理系统来使电池始终处于合理的温度范围内。本文主要针对方形磷酸铁锂电池的热问题和散热结构设计进行了研究。通过对电池不同倍率下的充放电测试,将温度变化进行了采集。之后,用实验电池的数据构建了电池的三维几何模型,进行了数值
随着城市公共交通载荷的日益增加,地铁成为扩大城市地下空间的主要手段。虽然我国的城市地铁建设取得了巨大成就,但由于地铁车站施工具有建设周期长、施工工艺技术复杂、不可预见风险多等特点,在工程建设中时常发生施工事故。实际上,安全风险的爆发蕴藏在一个复杂因素的耦合系统中。而宁波的软土地质特点,使得其在多种风险因素耦合作用下,极有可能由于车站基坑变形过大而造成风险事故的发生。基于此,本文以宁波地铁红联站为工
塑料具有易成型性、高稳定性、高强度性以及良好的绝缘性等特点,能够有效地减磨、减震和降噪。随着轻量化和节能化等概念的提出,“以塑代钢”的理念逐渐覆盖了各领域,塑料已经在金属、木材以及无机材料等方面起到了良好的替代效果。在汽车制造领域中,塑料件在汽车上的比重逐渐增加,其中保险杠作为较早转变为塑料制品的部件,在注塑成型方面已经了有不少的研究。但保险杠作为最重要的汽车保护件,聚丙烯(pp)保险杠的强度已经