【碩士】明埡子隧道圍巖變形及合理支護(hù)結(jié)構(gòu)的研究【2010】

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　　學(xué)科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學(xué)位：工學(xué)碩士　　學(xué)位授予單位：長(zhǎng)安大學(xué)　　學(xué)位年度： 2010年　　明埡子隧道是十天高速公路控制性工程，在施工過(guò)程中已經(jīng)施作的初期支護(hù)侵限變形嚴(yán)重，最大處達(dá)到1200mm，影響了工程質(zhì)量，制約了工程進(jìn)度，危及人員安全，為此本文采用理論分析、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，分別對(duì)三種結(jié)構(gòu)形式和施工方法進(jìn)行了研究，得到了以下成果：　　(1)隧道斷面形式為直墻式，初期支護(hù)仰拱不閉合，采用三臺(tái)階法施工，其拱部變形整體較大，右拱腳的最大下沉值達(dá)到264mm。　　(2)隧道斷面形式為直墻式，初期支護(hù)仰拱閉合，采用三臺(tái)階法施工，其拱部變形有所改善，但效果不是很明顯，最大下沉值發(fā)生在左拱腰處，為151mm?！　?3)隧道斷面形式為曲墻式，初期支護(hù)仰拱閉合，采用三臺(tái)階法施工，其拱部變形有明顯改善，有效的控制了變形，最大下沉值發(fā)生在右拱腰處，為85mm。　　(4)在YK214+OI l斷面進(jìn)行了圍巖穩(wěn)定性及支護(hù)效果監(jiān)控量測(cè)，監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，軟弱圍巖條件下，不設(shè)系統(tǒng)錨桿，采用型鋼拱架+噴射混凝土+鋼筋網(wǎng)+鎖腳錨桿+縱向連接筋組成的初期支護(hù)系統(tǒng)是穩(wěn)定的，不設(shè)系統(tǒng)錨桿是可行的。　　(5)應(yīng)用有限元分析軟件(MIDAS／GTS)分析了兩種開(kāi)挖方法和支護(hù)方式下隧道的變形與結(jié)構(gòu)受力特征。結(jié)果表明，初期支護(hù)仰拱閉合，仰拱采用全幅開(kāi)挖，可以很好的控制圍巖變形，結(jié)構(gòu)受力分布更加合理?！　「鶕?jù)上述研究成果，明埡子隧道采用曲墻式襯砌且初期支護(hù)仰拱閉合，采用型鋼拱架+噴射混凝土+鋼筋網(wǎng)+鎖腳錨桿+縱向連接筋組成的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式，采用三臺(tái)階法施工，利用仰拱棧橋，進(jìn)行仰拱的全幅開(kāi)挖，可以很好的控制變形，保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定?！　∧壳?，明埡子隧道采用本方案施工掘進(jìn)順利，該研究成果對(duì)今后類似隧道的設(shè)計(jì)施工具有指導(dǎo)意義和參考價(jià)值?！　?

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