隧道逃生用波紋鋼管力學(xué)性能分析及應(yīng)用研究.pdf

1、大斷面隧道主要是指隧道開(kāi)挖面積在100～140m2，因?yàn)樗淼涝陂_(kāi)挖過(guò)程中跨度較大，形狀偏于扁平，在施工過(guò)程中表現(xiàn)出獨(dú)有的力學(xué)特點(diǎn)，主要表現(xiàn)是隧道在開(kāi)挖過(guò)程中應(yīng)力集中程度大，是普通隧道的1.5～2倍[1];隧道底腳處應(yīng)力集中過(guò)大，要求圍巖能有較高的地基承載力;拱頂在施工過(guò)程中容易發(fā)生坍塌;由于開(kāi)挖跨度大，圍巖塌落高度大，要求上覆圍巖成拱厚度較大，淺埋條件下無(wú)法形成承載拱，將會(huì)導(dǎo)致很大的圍巖松動(dòng)壓力[2]。綜上所述，在進(jìn)行大斷面隧道施工過(guò)程

2、中，極易產(chǎn)生隧道坍塌現(xiàn)象。就目前國(guó)內(nèi)外大斷面隧道施工情況看，主要采用新奧法施工，其對(duì)圍巖擾動(dòng)較小，施工較為安全。
　　(1)從隧道施工情況上來(lái)看，隧道塌方仍然是阻礙隧道安全施工的重要影響因素，隧道施工塌方是公路、鐵路、城市地鐵工程建設(shè)的重大風(fēng)險(xiǎn)之一，由此引發(fā)的重特大傷亡事故屢見(jiàn)報(bào)端。隨著交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模的加大，此類事故發(fā)生的頻率逐年增加，隧道塌方風(fēng)險(xiǎn)威脅越發(fā)嚴(yán)重，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，關(guān)門塌方約占1/3以上。根據(jù)國(guó)家有關(guān)部門下發(fā)《隧道

3、施工安全九條規(guī)定》的要求，隧道施工必須設(shè)置逃生通道，當(dāng)前我國(guó)部分施工現(xiàn)場(chǎng)采用直徑為0.8m厚度為6～10mm的圓管作為逃生管道，由于在實(shí)際使用過(guò)程中存在諸多弊端，本文主要介紹使用波紋鋼管作為逃生管道的力學(xué)性能及推廣應(yīng)用研究，希望能夠完善我國(guó)的隧道逃生管道施工技術(shù)，為隧道施工提供安全保障。
　　(2)本文通過(guò)對(duì)波紋鋼管做動(dòng)態(tài)沖擊模擬以及靜態(tài)有限元對(duì)比分析，收集國(guó)內(nèi)外有關(guān)巖石沖擊壓力研究。根據(jù)Hertz接觸力學(xué)理論，考慮鋼材結(jié)構(gòu)的彈塑