大跨度黃土隧道施工監(jiān)控與支護效果研究.pdf

1、隨著交通需求的急劇增加,國內(nèi)外修建的大跨度隧道越來越多。由于隧道跨度的增大,引起了許多相關(guān)的工程問題,如支護形式、施工方法、圍巖穩(wěn)定性等。目前對大跨度隧道相關(guān)問題的研究還處在初級階段,特別是三車道黃土隧道的工程經(jīng)驗更少,因此在施工中,對支護結(jié)構(gòu)受力與變形進行監(jiān)控量測就顯得特別重要。本文結(jié)合墩梁隧道工程,提出在大跨度黃土隧道中不設(shè)系統(tǒng)錨桿,初期支護采用型鋼拱架(格柵拱架)+噴射混凝土+鋼筋網(wǎng)+鎖腳錨管+縱向連接筋組成的新型支護結(jié)構(gòu),通過理

2、論分析、現(xiàn)場試驗和數(shù)值模擬,對圍巖和支護結(jié)構(gòu)的受力與變形以及監(jiān)控量測數(shù)據(jù)進行分析。主要研究內(nèi)容如下:
　　 首先,對隧道結(jié)構(gòu)力學狀態(tài)和穩(wěn)定性進行了現(xiàn)場測試。量測內(nèi)容包括圍巖壓力、初期支護凈空收斂、型鋼鋼架應(yīng)力、噴射混凝土應(yīng)力、初期支護與二次襯砌間的接觸壓力、二次襯砌混凝土應(yīng)力及二次襯砌凈空收斂等；同時對量測布置與實施過程中碰到的幾個問題進行了思考和探討。
　　 其次,應(yīng)用有限元分析軟件(MIDAS/GTS)對施工過程進行

3、了數(shù)值模擬,分析了初期支護及二次襯砌變形和受力的特點。
　　 最后,通過對現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)和有限元數(shù)值模擬計算結(jié)果進行分析對比,對隧道圍巖的穩(wěn)定性與支護襯砌結(jié)構(gòu)的安全性進行了分析,表明這種新型支護結(jié)構(gòu)的變形和受力均在允許范圍之內(nèi),二次襯砌工作狀態(tài)良好,有足夠的安全儲備。
　　 監(jiān)測及計算結(jié)果表明,在深埋黃土隧道中,型鋼鋼架和噴射混凝土為主要受力結(jié)構(gòu),尤其是型鋼鋼架受力較大,作用顯著；二次襯砌受力安全,工作狀態(tài)良好,有足夠的安