不良地质条件隧道洞口段支护研究

论文摘要

隧道工程的洞口工程历来受到人们的重视,因为隧道洞口段由于地质条件一般都很复杂,需要采用各种辅助工法进行加固,并在施工中形成了“早进洞,晚出洞”的指导思想。论文讨论了在隧道洞口段进行地表加固和洞内加固的各种辅助工法,对这些工法的适用条件、力学原理、加固效果和具体施工要求等进行了论述,总结了各种辅助工法的设计参数。本文背景为处于不良地质条件下的大山头隧道和长缝沟隧道洞口段工程,论文采用GTS有限元模拟分析的方法,对其进行力学计算分析,通过分析围岩的变形、内力以及支护结构的受力情况,确定洞口段围岩易发生工程事故的部位和支护要点。最后文章结合监控测量数据资料对所提出的结论进行了论证,证明了结论的正确性和可靠性,并对长缝沟隧道支护进行了优化设计。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 选题背景和意义
• 1.1.1 概念
• 1.1.2 洞口段特点
• 1.2 支护理论的发展和研究现状
• 1.3 问题的提出
• 1.4 本文的主要研究方法及内容
• 2 隧道洞口段围岩基本支护方法与作用机理
• 2.1 隧道洞口段的常规支护
• 2.1.1 超前支护
• 2.1.2 初期支护
• 2.1.3 二次衬砌
• 2.2 隧道洞口段地表预加固
• 2.3 隧道洞口段预加固工法总结与比较
• 2.3.1 常用预加固措施
• 2.3.2 复杂地质条件下的预加固措施
• 3 不良地质隧道围岩压力计算
• 3.1 浅埋
• 3.1.1 浅埋的破坏机理
• 3.1.2 浅埋隧道围岩压力计算
• 3.2 偏压
• 3.2.1 偏压隧道成因
• 3.2.2 偏压隧道的判定
• 3.2.3 地形偏压隧道围岩压力计算
• 3.2.4 地质偏压隧道围岩压力计算
• 3.2.5 偏压程度判断
• 3.3 浅埋偏压隧道结构破坏特征
• 4 洞口段支护设计与有限元计算
• 4.1 大山头隧道
• 4.1.1 大山头隧道工程简介
• 4.1.2 洞口段围岩压力的计算
• 4.1.3 支护参数的设计
• 4.1.4 洞口暗挖段有限元分析
• 4.1.4.1 GTS软件介绍
• 4.1.4.2 暗挖段模型的建立
• 4.1.4.3 数值计算结果分析
• 4.2 长缝沟隧道
• 4.2.1 长缝沟隧道工程简介
• 4.2.2 右线隧道围岩评价和分级
• 4.2.3 承德端洞口工程地质条件
• 4.2.4 隧道衬砌设计
• 4.2.5 辅助施工
• 4.2.6 洞门及明洞衬砌设计
• 4.2.7 洞口暗洞段有限元计算
• 4.2.7.1 计算模型的选择
• 4.2.7.2 模型参数的选择
• 4.2.7.3 模型边界条件的选择
• 4.2.7.4 计算成果与分析
• 5 监控量测数据分析及支护优化设计
• 5.1 量测内容和量测方法
• 5.2 长缝沟隧道洞口段围岩变形的监测
• 5.3 围岩受力的监测
• 5.4 长缝沟隧道支护优化设计
• 6 结论及建议
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集