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铁道工程学报 2017年第9期34卷 77-82页

作者：孙兵中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043

研究目的:随着我国交通建设的发展,迫切需要解决软弱围岩隧道机械化施工的问题,本文以洪亮营大断面黄土隧道为依托工程,采用数值模拟方法分析不同条件下预衬砌的整体安全性,通过对预衬砌的支护参数进行分析,以期为后续类似工程的设计与... 详细信息

研究目的:随着我国交通建设的发展,迫切需要解决软弱围岩隧道机械化施工的问题,本文以洪亮营大断面黄土隧道为依托工程,采用数值模拟方法分析不同条件下预衬砌的整体安全性,通过对预衬砌的支护参数进行分析,以期为后续类似工程的设计与施工提供参考。研究结论:(1)钢拱架间距对预衬砌整体安全系数有显著影响,间距越小,安全系数越高;(2)不同的预衬砌拱脚处理措施,对预衬砌整体安全系数影响较大;(3)由于切槽采用分段施工,各段接头部位的安全系数较低,当预衬砌局部弱化程度超过50%时,预衬砌的整体安全系数不能满足安全要求;(4)本研究以洪亮营大断面黄土隧道实际工程为依托,获取了预衬砌在不同的埋深、不同的钢拱架间距、不同的拱脚处理措施以及不同的预衬砌局部弱化程度条件下的整体安全性,可为预切槽法隧道在今后的工程设计和施工中提供指导作用。

关键词：预切槽预衬砌黄土隧道荷载-结构模型安全系数局部弱化程度

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软弱围岩隧道锁脚锚杆受力及预衬砌结构承载能力研究

软弱围岩隧道锁脚锚杆受力及预衬砌结构承载能力研究

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作者：韩仁贤北京交通大学

学位级别：硕士

摘要：据统计,当前我国在建的7500km铁路隧道中,有30%-40%属于软弱围岩隧道,并且正在设计和规划修建的铁路隧道中,软弱围岩所占的比重更大。软弱围岩具有变形大、变形速度快、变形难以控制等特点。随着修建于软弱围岩中的隧道数量不断增... 详细信息

摘要：据统计,当前我国在建的7500km铁路隧道中,有30%-40%属于软弱围岩隧道,并且正在设计和规划修建的铁路隧道中,软弱围岩所占的比重更大。软弱围岩具有变形大、变形速度快、变形难以控制等特点。随着修建于软弱围岩中的隧道数量不断增加,由于拱脚地基承载力不足而造成隧道整体或局部下沉的事故时有发生。本文通过理论分析、模型试验及数值计算方法,对锁脚锚杆作用机理、预衬砌锁脚微型桩的比选分析及预衬砌的承载能力进行研究分析,主要工作及所得成果如下：1、尽管目前锁脚锚杆在软弱围岩隧道工程中已经应用的很多,但是对其作用机理和荷载传递机理的认识并不清楚。通过分析锚杆、钢架和围岩的相互作用机理,提出了锁脚锚杆力学计算模型。根据该模型对所托工程锁脚锚杆受力情况进行计算,并与实测值进行了对比分析。对比研究不同围岩弹性抗力系数、不同锚杆直径、不同锚杆壁厚、不同锚杆长度及不同下插角条件下锁脚锚杆的受力变化情况,为锁脚锚杆参数的合理选取给予指导。2、对于机械预切槽法开挖的软弱围岩隧道,为了避免因拱脚地基承载力不足而发生过大沉降变形,采用荷载结构法的不同模型进行拱脚地基荷载的计算。运用锁脚锚杆力学计算模型对不同规格的锁脚微型桩受力情况进行计算,综合考虑经济因素,锁脚微型桩的加筋建议选择T76L-1锚杆(外径76mm,壁厚7mm)。3、综合考虑试验箱及隧道尺寸确定模型试验的相似条件,根据土工力学试验结果可知,围岩相似材料采用2mm粒径砂土、铁粉、粘土和木屑,预衬砌模型材料采用水膏比为1.1：1的高强石膏浆液。4、利用MIDAS GTS有限元软件进行模型试验对应的数值模拟计算,通过模型试验和数值模拟计算结果的对比发现,预衬砌结构的最不利受力部位为拱顶内侧和拱脚内侧。由于试验条件所限,无法加载到预衬砌结构破坏,运用MIDAS GTS有限元软件进行预测得到当施加荷载为22.56Kpa时,预衬砌模型拱顶内侧拉应力值(51.3Kpa)达到石膏模型的抗拉强度值,开始出现裂缝。若按此时模型预衬砌结构达到承载能力极限状态,那么反推得到在拱脚部位完全处理好(数值计算中拱脚部位采用铰支约束)的情况下,原型预衬砌机构能够承受的土柱高度为47.5m(=1.19×40m),已经超过深、浅埋隧道分界深度。

关键词：软弱围岩锁脚锚杆钢拱架拱脚地基荷载预衬砌微型桩模型试验

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胜田台隧道超前预衬砌施工

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隧道译丛 1993年第1期 46-54,26页

作者：剑持三平殷永法

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浅埋软弱地层隧道旋喷预衬砌支护技术的研究

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探矿工程 2001年第5期 58-61页

作者：李远宁段玉刚吴胜中国地质科学院探矿工艺研究所四川成都610081

论述了浅埋软弱地层隧道旋喷预衬砌支护的研究背景及国内外研究现状、室内试验、旋喷器具、施工工艺及应用情况 ,并与其它施工方法进行了对比。

关键词：隧道浅埋软弱地层水平旋喷预衬砌支护效果施工工艺有限元分析

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隧道旋喷预衬砌支护技术

隧道旋喷预衬砌支护技术

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“九五”全国地质科技重要成果交流会

作者：李远宁段玉刚吴胜中国地质科学院探矿工艺研究所中国地质科学院探矿工艺研究所中国地质科学院探矿工艺研究所

旋喷预衬砌施工工艺及设备并不复杂,而在松散破碎地层中施工所表现出来的巨大经济效益是不可忽视的。采用旋喷预衬砌超前成拱支护其安全性远远高管棚支护,可以减少安全事故发生。由于旋喷成拱后的整体支护强度高,我们可以将此方法应用... 详细信息

旋喷预衬砌施工工艺及设备并不复杂,而在松散破碎地层中施工所表现出来的巨大经济效益是不可忽视的。采用旋喷预衬砌超前成拱支护其安全性远远高管棚支护,可以减少安全事故发生。由于旋喷成拱后的整体支护强度高,我们可以将此方法应用于许多地面建筑物不容拆除的地段,减少了拆迁费用。随着工程施工的市场化,迅速发展我国高效、低成本的掘进方法, 新技术的引进应用是非常迫切的、十分必要的。

关键词：支护技术预衬砌隧道旋喷

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中心轴式预切槽机械在大断面黄土隧道中的应用试验

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铁道标准设计 2016年第5期60卷 74-78页

作者：孙兵王秀英谭忠盛中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

黄土是一种特殊的第四纪陆相松散堆积物,具有强度低、变形大、自稳能力差的特点,我国大断面黄土隧道的建设通常采用三台阶七步开挖法、CD法、CRD法、双侧壁导坑法等,存在施工工序多、施工进度慢、变形量难以控制、临时支护用量大、对各... 详细信息

黄土是一种特殊的第四纪陆相松散堆积物,具有强度低、变形大、自稳能力差的特点,我国大断面黄土隧道的建设通常采用三台阶七步开挖法、CD法、CRD法、双侧壁导坑法等,存在施工工序多、施工进度慢、变形量难以控制、临时支护用量大、对各小断面支护结构的连接工艺要求高等问题,研究适合软弱围岩隧道机械化施工的工法非常必要。预切槽法由于具有控制地层变形能力强、施工速度快的特点,受到国内隧道界的再次关注。2013年,中铁重工集团研制成功了国内第一代中心轴式预切槽机械。为了掌握预切槽机械切灌过程性能及预衬砌的受力变形特性,进行预切槽机械在黄土隧道中的工业化试验。研究认为:(1)研制的中心轴式预切槽机械在黄土地层切割成槽能力良好,但在切灌一体化方面尚需要深入研究;(2)由于限制了地层的变形,预衬砌承受的地层压力较大。(3)预切槽法对切槽脚部地基的承载力要求较高,预衬砌脚部是拉应力集中区域,实际施工中要进行合理加固。

关键词：铁路隧道黄土隧道预切槽机械预衬砌现场试验

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