【硕士】黄土隧道施工监控量测及锚杆的支护效果研究【2007】

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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： 2007年　　为研究钢架条件下黄土隧道中系统锚杆的支护效果，以刘家坪3号隧道为依托，结合隧道的地质条件和工程条件，首次在黄土隧道中设置了有系统锚杆和无系统锚杆两个长各为30米的试验段，对隧道结构力学状态和稳定性进行了现场对比测试及分析。量测内容包括初期支护的净空收敛、拱部下沉、格栅拱架应力、喷射混凝土应力、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。监测结果表明，两个试验段相同监测项目的监测数据相差不大，而且应力分布形式和应力发展趋势也基本相同，表明钢架条件下，黄土隧道中系统锚杆支护效果不明显。　　应用有限元分析软件(MIDAS／GTS)分析了黄土隧道在设置系统锚杆和未设置系统锚杆的情况下，隧道支护体系的变形与受力情况，通过对两种模型的计算结果进行对比分析，研究黄土隧道系统锚杆的支护效果。分析结果表明，有系统锚杆计算模型和无系统锚杆计算模型的变形和受力相差很小，应力分布形式相同，表明黄土隧道中系统锚杆支护效果不明显。　　通过对现场监测数据和有限元模拟计算结果进行分析，都表明黄土隧道中系统锚杆支护效果不明显。以Ⅳ级围岩(黄土)为例，取消系统锚杆可节省工程造价的10．6％，可缩短建设工期的12％。因此，建议在类似黄土隧道的设计和施工中，取消系统锚杆。　　

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