【硕士】岩溶富水区公路隧道结构设计技术研究【2007】

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内容简介

　　学科专业：结构工程　　授予学位：工学硕士　　学位授予单位：重庆交通大学　　学位年度： 2007年　　随着国内公路路网的完善和发展，需要修建大量山岭隧道，在岩溶富水区修建隧道存在许多技术难题，尤其在当今对环保要求较高的条件下，必须改变以往“以排为主、排堵结合”的治水方案，采取“以堵为主、控制排放”的治水方案。在这种背景下，不可避免地遇到外水压力的问题。研究岩溶富水区公路隧道外水压力的分布规律，水压力对隧道围岩稳定和结构受力的影响以及注浆技术等，具有突出的实践应用价值。这些问题己成为当前地下工程设计与施工中必须正视的问题，亟待解决。　　本文依托高速公路白云隧道工程，采取室内相似模型试验、理论推导、数值分析等研究方法，主要研究内容如下：推导在均质围岩中衬砌背后水压力大小的理论公式；通过室内相似模型试验，得出了隧道衬砌结构外水压力的作用规律；　　采用数值分析方法，探讨自云隧道不同防排水类型，并分析在注浆作用下，隧道围岩与二次衬砌的力学响应：通过理论分析和工程实践经验，进行注浆堵水技术研究。　　通过上述研究，得到以下主要结论：　　1)无论隧道是否完全封堵，只要周边已存在排水点，且隧道在其渗流影响范围之内，外水压力均可折减。　　2)水头高度越小、隧道排放量越大、围岩渗透系数越小，衬砌的外水压力则越小。　　3)可采用注浆堵水方式，并通过由外至内的围岩注浆固结堵水圈、初期支护、　　半或全包式防排水系统和二次衬砌组成的结构达到控制排放的目的。　　4)在同样的注浆水平下，注浆圈厚度增至一定厚度后，随着姚。的增大，衬砌承受的外水压和排水量的减小是十分微弱的。　　5)对于发育于隧道周边不同方位的富水溶洞，应按“复合回填”豹理念进行处治。　　6)半包式结构受力性能及承载能力优于全包式结构，当达到同～压应变值，全包式结构所承受的外水压力远小于半包式结构，且这种承载性能的差异随着外水压力的增大而增大。　　

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