礦山法施工的鐵路隧道裝配式襯砌力學(xué)特性研究.pdf

1、從國(guó)內(nèi)外裝配式襯砌的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，其主要應(yīng)用于盾構(gòu)隧道，而在礦山法修建隧道中應(yīng)用較少。目前國(guó)內(nèi)鐵路隧道大多采用礦山法施工，而采用預(yù)制構(gòu)件不僅可以提高工程質(zhì)量和修建速度，還可以降低成本、改善施工環(huán)境。同時(shí)這也是隧道施工工廠化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。因此裝配式襯砌在礦山法施工的鐵路隧道中有著廣闊的應(yīng)用前景，從而針對(duì)礦山法施工隧道裝配式襯砌的力學(xué)特性進(jìn)行研究是很有必要的。 本文根據(jù)國(guó)內(nèi)外隧道設(shè)計(jì)計(jì)算的模型，運(yùn)用有限元數(shù)值模擬對(duì)礦山法施工隧

2、道的裝配式襯砌的力學(xué)特性進(jìn)行了研究，主要有以下幾個(gè)重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容： ①借鑒國(guó)內(nèi)外鐵路隧道和盾構(gòu)隧道的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)以及已有的研究成果，分析和探討了適用于礦山法施工的裝配式襯砌隧道結(jié)構(gòu)計(jì)算的“荷載—結(jié)構(gòu)法”和“圍巖—結(jié)構(gòu)法”。 ②對(duì)單線鐵路隧道標(biāo)準(zhǔn)斷面進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，并通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)確定適合于裝配式襯砌的隧道斷面型式。 ③按照“綜合考慮結(jié)構(gòu)的受力、構(gòu)件的制作與安裝等因素”的構(gòu)件劃分原則，提出5種備選構(gòu)件劃分方案；通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)受

3、力合理性和施工可行性等方面的對(duì)比分析，確定了適用于全預(yù)制襯砌結(jié)構(gòu)的最佳構(gòu)件劃分方案。 ④采用“荷載—結(jié)構(gòu)法”計(jì)算模型，有限元數(shù)值分析法研究了不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)、圍巖彈性反力系數(shù)對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力狀況的影響，同時(shí)分析了在考慮錯(cuò)縫拼裝的空間效應(yīng)時(shí)襯砌結(jié)構(gòu)的受力特性。 ⑤結(jié)合礦山法施工特點(diǎn)和裝配式襯砌結(jié)構(gòu)的特殊性，采用有限元法對(duì)隧道施工動(dòng)態(tài)進(jìn)行了數(shù)值模擬，結(jié)果表明施工中初期支護(hù)的設(shè)置將對(duì)襯砌管片的受力和圍巖塑性區(qū)產(chǎn)生明顯影響；注漿