宜万铁路石院子隧道病害成因及整治措施优化研究

论文摘要

本文在广泛搜集国内外隧道现状的基础上,对运营隧道病害现状和特点进行分类总结,并深入分析了浅埋偏压隧道的特征和病害现象,以及病害产生的各种原因。在查阅相关书籍和学术论文的基础上总结出浅埋偏压隧道的研究现状和研究方法,并以宜万铁路石院子隧道为依托,结合中铁西南院对石院子隧道现场二次衬砌应力测试、地质调查、隧道衬砌裂缝调查和搜集专家会议等相关资料,以浅埋偏压隧道病害原因分析和病害整治技术优化研究为目的,以数值计算为研究手段,运用正交试验方法分析得出结论:Ei>ω>λ,即施工造成山体浅层溜坡、地表裂缝,地表水渗透,使浅埋侧围岩对衬砌偏压变形的抵抗作用降低是石院子隧道病害产生的主要因素。并进一步运用数值仿真计算,探讨了浅埋偏压隧道病害整治的优化方案,提出针对该类型浅埋偏压隧道的病害整治方案:当隧道围岩条件差,在地表注浆后,在隧道右侧(浅埋侧)增加锚固桩优于隧道左侧(深埋侧)。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 第一章 绪论
• 1.1 国内外运营隧道现状调查
• 1.2 运营隧道病害主要问题
• 1.2.1 运营隧道病害现状
• 1.2.2 运营隧道病害特点
• 1.2.3 运营隧道病害分类
• 1.3 浅埋偏压隧道研究现状
• 1.3.1 浅埋偏压隧道的特征
• 1.3.2 浅埋偏压隧道病害现象
• 1.3.3 浅埋偏压隧道病害产生的原因
• 1.3.4 浅埋偏压隧道病害的研究现状
• 1.4 本文研究内容及方法
• 1.4.1 本文研究内容
• 1.4.2 本文研究方法
• 第二章 宜万铁路石院子隧道工程介绍
• 2.1 新建宜万铁路石院子隧道工程简介
• 2.1.1 新建宜万铁路简介
• 2.1.2 石院子隧道工程概况
• 2.1.3 石院子隧道地质背景
• 2.2 石院子隧道原设计及变更设计
• 2.2.1 石院子隧道原设计
• 2.2.2 石院子隧道设计变更
• 2.3 石院子隧道病害调查
• 2.3.1 工程地质条件调查分析
• 2.3.2 石院子隧道施工期间病害情况调查
• 2.3.3 石院子隧道完工后衬砌裂缝调查
• 第三章 石院子隧道病害数值分析
• 3.1 数值模拟方案设计
• 3.1.1 隧道断面选取
• 3.1.2 衬砌结构参数
• 3.1.3 计算模型选择
• 3.1.4 衬砌荷载计算
• 3.1.5 隧道二次衬砌结构的模拟
• 3.2 数值计算分析
• 3.2.1 围岩弹性反力系数减弱区间ω数值分析
• 3.2.2 等效杆单元弹性模量Ei数值分析
• 3.2.3 侧压力系数λ数值分析
• 3.3 正交分析
• 3.3.1 正交试验介绍
• 3.3.2 浅埋偏压隧道病害分析的正交试验设计方案
• 3.3.3 正交试验统计结果
• 3.4 总结
• 第四章 石院子隧道病害整治措施优化研究
• 4.1 地层-结构法数值模拟分析
• 4.1.1 参数选取
• 4.1.2 不加桩时数值模拟分析
• 4.1.3 隧道左侧加桩数值模拟分析
• 4.1.4 隧道右侧加桩数值模拟分析
• 4.1.5 比较分析
• 4.2 数值计算结论
• 第五章 综合结论分析
• 第六章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 6.3 不足
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要