【硕士】软弱围岩隧道合理支护型式研究【2008】

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内容简介

　　学科专业：桥梁与隧道工程　　授予学位：工学硕士　　学位授予单位：长安大学　　学位年度： 2008年　　本文以包家山特长公路隧道为依托工程，在现场试验的基础上，结合现场施工情况进行了理论分析，提出在软弱围岩隧道中，使用复合式衬砌结构时初期支护可采用“钢喷”支护型式，并在“钢喷”支护型式中取消了系统锚杆，整个支护结构由型钢拱架(或格栅拱架)+喷射混凝土+钢筋网+锁脚锚杆(或锚管)+纵向连接筋组成，其中锁脚锚杆(或锚管)安装在钢架连接处，尾端与钢架焊接，起固定钢架作用，以保持支护结构的稳定性。　　为了对采用“钢喷”支护型式的隧道衬砌可靠性进行评价，通过现场试验和有限元数值模拟分析两种方法，对隧道衬砌结构在安全性、稳定性、经济性方面作了综合评估。　　现场试验量测内容包括围岩压力、初期支护的周边位移、型钢拱架应力、喷射混凝土应力、锁脚锚杆轴力、纵向连接筋应力、初期支护与二次衬砌接触压力、二衬混凝土应力及二次衬砌净空收敛等。数值计算采用MIDAS／GTS有限元分析软件，对包家山隧道的施工过程进行模拟，对支护结构受力和变形进行分析。　　监测及计算结果表明：试验段内隧道围岩稳定；初期支护与二次衬砌受力安全，工作状态良好，有足够的安全储备。取消系统锚杆，在保证隧道结构稳定和施工安全的基础上，不仅减少了施工工序，缩短了工序循环时间，且大幅度地降低了工程造价。以上表明，在软弱围岩隧道中采用“钢喷”支护型式是可行的，在采用复合式衬砌结构时，由“钢喷”支护和二次衬砌组成的支护结构是软弱围岩隧道中的一种合理支护型式。　　

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