公路隧道衬砌背后围岩缺陷对结构安全的影响及处治对策研究

公路隧道衬砌背后围岩缺陷对结构安全的影响及处治对策研究作者：朱春生学位授予单位：长安大学相似文献(10条)1.期刊论文何英伟.雷明锋.彭立敏.向远华.HEYingwei.LEIMingfeng.PENGLimin.XIANGYuanhua软弱破碎围岩隧道初期支护受力特征测试分析-公路工程2009,34(1)以某长大公路隧道为工程背景,采用现场测试方法,对软弱破碎围岩条件下,隧道初期支护的受力特征进行了具体分析.重点探讨了工字钢支撑、喷射混凝土的受力及围岩压力的变化规律和分布大小,为类似条件下隧道支护设计和安全施丁提供科学依据和技术指导.2.学位论文金仁祥破碎围岩公路隧道力学分析与模型试验研究2005本文从分析影响隧道围岩稳定的因素入手，通过大量的隧道破坏事例解剖，揭示导致隧道破坏的地质环境及产生原因，进而分别按破坏形态和力学机理对隧道围岩变形破坏的基本类型进行了划分。文章将隧道围岩分成连续介质、碎裂介质、块裂介质和板裂介质四类的基础上，分别建立了单拱隧道和连拱隧道相应的围岩作用于衬砌力学机制，并提出了隧道荷载计算的理论解。针对块裂介质、板裂介质围岩单拱隧道和连拱隧道的力学行为，采用块体理论、离散单元法等方法，揭示并分析了岩体结构对单拱隧道和连拱隧道衬砌与围岩之间的受力特性的影响。根据高容重、低弹模、低强度、泊松比相近、材料廉价且易于制作等选择合理的相似材料的一般原则，选用重晶石粉、石英砂及凡士林作为基材，合成了较为可靠模拟破碎围岩的模型材料，并对衬砌模型材料进行了有益的探讨。分别设计了破碎围岩双车道、三车道单拱隧道模型，研究不同洞径的开挖对隧道围岩压力分布的影响，探讨洞周(特别是洞顶)位移的变化规律。同时，对模型进行了破坏试验，分析了围岩变形破坏的特点。在上述单拱隧道研究的基础上，分别设计了破碎围岩双车道、三车道连拱隧道模型，寻找连拱隧道的围压分布规律，分析了连拱断面对衬砌结构的受力影响，并提出合理的连拱隧道构筑方法及断面。对连拱隧道的破坏特征也作了深入的分析。选用特定的河沙(或合成的材料)作为模型材料，建立双车道单拱、三车道单拱，以及相应的连拱隧道渗水模型，模拟破碎围岩遇水时围岩(或者衬砌)的内力变化规律，分析围岩遇水后强度下降规律及破坏过程。对特定的破碎带及连拱隧道在全断面过水情况下的力学行为及围岩破坏过程首次进行了模拟，为以后开展同类型研究奠定了基础。3.期刊论文黄成造.严宗雪.张晓荣.HUANGCheng-zao.YANZong-xue.ZHANGXiao-rong某公路隧道破碎围岩塌方段处理及对拉锚杆的应用-地下空间与工程学报2007,3(5)针对特大断面隧道采用双侧壁导坑法施工时预留核心土的稳定性问题,提出一种新的隧道施工工艺--对拉锚杆.通过在实践中检验,认为该工艺在双侧壁导坑法施工中是可行的.该工艺的应用,可以有效控制核心土的变形,减少砂浆锚杆及临时仰拱钢拱架的使用量,提高材料的利用率,在类似工程中具有较大的推广应用价值.4.学位论文李俊隧道破碎围岩稳定性研究——以杖桥子公路隧道为例2008随着我国公路建设的大力发展，位于山区的隧道工程建设引起了地下工程者们更多的关注。作者选择隧道破碎围岩稳定性研究的方向，以地学理论为出发点，结合解析法和数值法，围绕破碎围岩稳定性这一核心，逐层次、深入地展开了相关研究。首先，论文从围岩结构类型和公路围岩分类这两方面入手，从宏观的角度定性的分析了破碎围岩的稳定性。在无支护条件下，其稳定性差，容易发生变形破坏，破坏类型主要包括拉断破坏、塑性变形和剪切破坏、复合破坏以及潮解膨胀破坏。在此基础上，对围岩稳定性和围岩压力的影响因素做了相关分析。从而，为破碎围岩稳定性的定量分析奠定了基础。其次，根据破碎围岩结构类型的不同，将其分为碎裂结构和松散结构类型。针对碎裂结构围岩采用弹塑性分析法得到塑性区半径和支护抗力之间的关系以及塑性区半径与在重力作用下塑性区的失稳力的关系，并在此基础上推导出了最小支护抗力的计算公式；针对散体结构围岩，采用了普氏理论和太沙基理论并以桥杖子隧道为例对围岩压力进行了对比分析。可见，以上分析研究不仅具有理论价值，也对隧道的设计、施工有实际指导意义。最后，作者应用Plaxis3Dtunnel有限元软件对杖桥子隧道开挖过程进行了数值模拟，通过施工过程的三维有限元模拟分析，得出了施工过程位移和应力的整体分布及变化规律；除此之外，本文选取了隧道典型断面上的不同节点和应力点做了位移及应力分析，得出了同一断面上不同部位的位移、应力变化的规律。从而为隧道合理设计和施工提供了重要的理论依据。5.期刊论文来弘鹏.谢永利.杨晓华.LAIHongpeng.XIEYongli.YANGXiaohua地表预注浆加固公路隧道浅埋偏压破碎围岩效果分析-岩石力学与工程学报2008,27(11)针对广福隧道一段浅埋偏压破碎围岩的实际情况,为提高围岩强度,降低围岩的通透水性能,改善隧道成拱的作用,进而达到保护水资源、保证工程安全之目的,提出了采用水泥单液浆和水泥水玻璃双液浆的地面高压预注浆处治措施,并通过数值计算和现场试验详细分析了处治效果.综合分析表明:注浆处理后,围岩完整程度和强度明显提高,隧道断面净空收敛和拱顶下沉稳定速度较快,最终变形值较小,初期支护和二次衬砌整体受力特征得到很大改善,注浆处治效果非常显著.6.期刊论文李志刚.丁文其.杨重存.王晓形.谢东武.LIZhi-gang.DINGWen-qi.YANGChong-cun.WANGXiao-xing.XIEDong-wu扁平特大断面公路隧道核心土模拟与分析-地下空间与工程学报2007,3(4)破碎围岩段大断面隧道施工时,较多采用双侧壁导坑法,预留核心土对在开挖过程中隧道的围岩变形和支护受力有很大影响,对隧道围岩稳定性起着至关重要的作用.文章依托广州龙头山单向4车道公路隧道,对扁平特大断面公路隧道在破碎围岩段采用双侧壁导坑法开挖时,预留核心土厚度的区别和开挖方式的不同进行了有限元模拟,分析了围岩应力、围岩塑性区、拱顶沉降、二衬和核心土临时支护的内力,得出了核心土的合理厚度及较为合理的开挖方式.结论对扁平大跨隧道的设计和施工具有指导意义.7.学位论文王建亚地表注浆在隧道破碎围岩加固中的应用2007长大公路隧道常因地质地形原因要穿越浅埋破碎区，这段隧道开挖时容易产生塌方，从而造成重大的安全隐患和质量隐患。本文依托粤东某在建高速公路隧道，开展了地表注浆在破碎围岩加固中的应用研究。论文基于前人关于裂隙岩体注浆理论的工作基础，分析了多裂隙岩体的特征、浆体理论、水泥浆液在岩体裂隙中的流动机理，为注浆方式、加固范围、孔位布设提供了理论依据。从设计原则、方案选择、注浆试验、注浆孔的布置，注浆压力的确定等方面总结了地表注浆法在处治破碎围岩时的设计流程，明确了设计中考虑安全和环保的重要性，并对地表注浆的施工组织设计与安全管理等提出了具体要求。通过多种手段对注浆效果进行检测和对比分析评价，表明地表注浆法加固破碎围岩取得了良好效果，满足了工程要求。8.会议论文胡学兵.程崇国连拱隧道施工方法数值模拟研究2005本文结合云南元磨高速公路上连拱隧道的设计和地质情况,对破碎围岩条件下的公路连拱隧道采用不同方法施工时的力学响应进行了数值模拟,分析了围岩和支护结构体随施工动态的地应力场、位移场,确定了适合于公路连拱隧道的合理施工方法.9.学位论文王宁破碎地层公路隧道进洞施工技术研究2005文中在系统地分析和总结河口隧道及国内外隧道洞口段施工经验的基础上,提出了破碎地层中隧道的进洞施工技术,指出必须从破碎围岩结构松散、粘结力差,开挖后松动早、来压快,易塌方的特点入手,对其早支护、早封闭、设仰拱、加强支护,同时结合其它辅助手段综合应用,取长补短,才能达到安全进洞的目的.文中结合河口隧道破碎围岩的具体工程背景,对隧道洞口段常用进洞施工方法的施工过程进行了三维有限元模拟,通过对洞口边、仰坡、围岩和支护结构位移场和应力场的分析比较,得出了各种施工方法开挖过程中围岩及支护结构的位移和应力的变化规律,分析了洞口段施工中容易引起围岩失稳的时机和各种影响因素,指出了洞口段施工应引起重视的关键部位.10.期刊论文朱赞成.华渊.宋卫东.ZHUZancheng.HUAYuan.SONGWeidong某公路隧道不同纤维混凝土支护结构性能比较-工程地质学报2006,14(1)软弱、破碎围岩的公路隧道支护一直是困扰公路隧道施工的技术难题.结合三里冲软弱围岩公路隧道工程地质条件和隧道开挖设计参数,采用FLAC软件对钢纤维混凝土锚喷和聚丙烯纤维混凝土锚喷2种初期支护结构进行数值模拟研究.从应力、位移和塑性区3个方面分析隧道围岩的稳定性.计算结果表明,聚丙烯纤维混凝土锚喷支护结构能充分发挥围岩自承载能力,提高隧道的稳定性,能有效减少二次衬砌混凝土的厚度.本文链接：授权使用：上海海事大学(wflshyxy)，授权号：9aedb9ee-a812-4874-acc2-9ddc00f15b74下载时间：2010年8月24日