大断面软弱围岩隧道施工方案比选

发布时间：2022-02-21 12:43

　　随着社会对交通运输要求的不断提高,公路、铁路、轨道交通得以大力发展,而隧道作为交通运输中的关键节点,在交通运输领域内扮演着重要角色。因此,学习和研究隧道修建的理论、技术、和施工经验具有重要的现实意义。本文以十堰市京能热电铁路专用线新门闩湾2#隧道和十堰市江苏路延长线1#隧道为工程背景,详细介绍了隧道超前地质预报,隧道监控量测及其数据处理,调研并对比了现阶段国内外大断面软弱围岩隧道常用的开挖工法。通过现场监控量测、理论分析等手段对比了在临近既有隧道施工时,悬臂式掘进机施工法和传统钻爆法的优劣性;通过理论分析,现场监控量测,有限元模拟等手段对比了初步选取的四种开挖工法。通过理论分析,有限元模拟手段研究了系统锚杆的支护效果。本文的主要内容和结论如下。1)调研国内外大断面隧道常用施工工法,在综合考虑安全性、施工效率及经济性的基础上,初步选取四种施工工法做进一步比选。2)以十堰市江苏路延长线1#隧道为工程依托,采用数值模拟手段,对比分析了环形开挖预留核心土法、三台阶七步法、中隔壁法及核心土加临时仰拱法的围岩塑性区、洞身位移、洞周环向应力、径向应力等。并结合现场监控量测数据,从地表沉降、拱顶下沉、... 

【文章来源】：武汉理工大学湖北省211工程院校教育部直属院校

【文章页数】：101 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外大断面隧道现状
        1.2.1 国内外大断面软弱围岩隧道发展现状
        1.2.2 大断面软弱围岩隧道的力学特征
        1.2.3 国内外大断面软弱围岩施工工法研究现状
        1.2.4 悬臂式掘进机应用研究现状
        1.2.5 国内外大断面隧道初期支护参数研究现状
    1.3 本文的研究方法、内容及技术路线
        1.3.1 研究方法
        1.3.2 主要内容及技术路线
第2章 隧道超前地质预报与监控量测
    2.1 超前地质预报
        2.1.1 超前地质预报的主要内容
        2.1.2 超前地质预报的方法
    2.2 隧道监控量测
        2.2.1 监控量测的基本内容
        2.2.2 断面及测点布置原则
        2.2.3 监控量测频率
        2.2.4 洞内、外观察
        2.2.5 监控量测的常用方法
        2.2.6 监控量测数据处理
    2.3 本章小结
第3章江苏路延长线1#隧道施工方案比选及锚杆支护效果研究
    3.1 十堰市江苏路延长线项目概况
        3.1.1 江苏路延长线2 号隧道工程概况
        3.1.2 工程地质
        3.1.3 隧道围岩分级
    3.2 常见施工工法调研及初步比选
        3.2.1 三台阶七步法
        3.2.2 环形开挖预留核心土法
        3.2.3 交叉中隔壁法
        3.2.4 中隔壁法
        3.2.5 双侧壁导坑法
        3.2.6 核心土加临时仰拱法
    3.3 工程实例调研及施工方案初步比选
        3.3.1 工程实例
        3.3.2 施工工法初步比选
    3.4 ABAQUS中的岩土本构关系
        3.4.1 摩尔库伦模型
    3.5 数值模拟及监控量测数据分析
        3.5.1 计算模型
        3.5.2 隧道开挖模拟实现方式与参数选取
        3.5.3 隧道开挖数值模拟计算结果分析
        3.5.4 监控量测数据分析
    3.6 锚杆支护效果研究
        3.6.1 锚杆作用机理
        3.6.2 锚杆模拟方式及参数选取
        3.6.3 数值模拟结果分析
    3.7 本章小节
第4章 隧道施工对既有建筑物的影响及对策
    4.1 项目背景
    4.2 依托项目概况
        4.2.1 工程地质概况
        4.2.2 水文地质条件
        4.2.3 新门闩湾隧道超前地质预报
    4.3 钻爆法
        4.3.1 钻爆法施工方案
        4.3.2 钻爆法地表沉降
    4.4 悬臂式掘进机施工概况
        4.4.1 CTR260 悬臂式掘进机参数
        4.4.2 悬臂式掘进机开挖破岩方式
        4.4.3 掘进机在不同岩石强度下的工作情况
        4.4.4 悬臂式掘进机与传统钻爆法工效对比
        4.4.5 两种工法超欠挖情况对比
    4.5 监控量测数据分析与对比
    4.6 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表成果及参与工程项目


【参考文献】：
期刊论文
[1]隧道支护结构体系及其协同作用[J]. 张顶立,孙振宇,侯艳娟.  力学学报. 2019(02)
[2]郑万高铁隧道大型机械化施工支护优化[J]. 金强国.  隧道建设(中英文). 2018(08)
[3]基于数值模拟分析的小净距黄土隧道施工优化研究[J]. 于春红.  施工技术. 2018(17)
[4]超大断面隧道小导洞先行与台阶反扩挖施工技术研究[J]. 仇在林.  公路工程. 2018(04)
[5]悬臂式掘进机在白垩系砂岩隧道中的应用研究[J]. 郭明.  铁道建筑技术. 2018(08)
[6]悬臂式掘进机在岩溶隧道暗挖施工中的应用研究[J]. 赵霞,饶军应,崔会超,梁中勇,刘灯凯.  施工技术. 2018(14)
[7]悬臂掘进机在铁路隧道开挖施工中的应用[J]. 伍平.  施工技术. 2018(S1)
[8]邻近运营线隧道悬臂掘进机施工技术[J]. 岳海飞.  施工技术. 2018(S1)
[9]复杂地层超大断面隧道施工围岩力学特征模型试验[J]. 刘聪,李术才,周宗青,李利平,王康,侯福金,秦承帅,高成路.  岩土力学. 2018(09)
[10]一种适应隧道大变形的限阻耗能型支护结构研发与应用[J]. 仇文革,王刚,龚伦,申志军,李畅,党军.  岩石力学与工程学报. 2018(08)

硕士论文
[1]超大断面小净距隧道围岩稳定性分析及其工程应用[D]. 张云鹏.山东大学 2018
[2]悬臂式掘进机隧道铣挖施工顺序优化方法[D]. 李国.湖南大学 2018
[3]大跨度隧道围岩压力拱效应研究[D]. 王文谦.北京交通大学 2018
[4]层状围岩隧道开挖稳定性及锚杆非对称支护方式研究[D]. 刘锦欣.北京交通大学 2018
[5]岩石隧道锚杆支护的强度理论效应研究[D]. 张成林.长安大学 2018
[6]第三系富水粉细砂地层大断面隧道综合施工技术研究[D]. 王锋.西安建筑科技大学 2017
[7]软岩隧道锚杆与锚索支护结构研究[D]. 雷振武.兰州交通大学 2016
[8]圆形隧道破坏分区及成拱破坏研究[D]. 孔祥飞.北京交通大学 2016



本文编号：3637277