广西钦崇高速公路四方山隧道塌方原因分析及处治对策研究

论文摘要

隧道塌方是隧道施工中经常遇见的事故之一。轻则造成经济上的损失,重则会威胁到施工人员的生命安全,所以有必要在对隧道塌方的产生模式以及诱发机理进行深入研究。本文依托广西钦崇高速公路四方山隧道工程建设实际,在现场调研及实测基础上结合有限元数值模拟手段,针对岩溶区隧道塌方的原因、类型、塌方处治的具体方案比选以及实施效果评价展开系统研究,主要取得了以下研究成果：1、系统分析了隧道常见塌方的模式以及诱发因素,总结隧道塌方的常用处治措施。2、结合四方山隧道施工现场塌方实际,基于方案比选,提出小导管注浆的治理措施,并对支护效果进行了后期追踪观测。3、建立了隧道塌方有限元数值计算模型,运用数值模拟的方法解释了四方山隧道塌方的原因,并对初期支护极限强度安全系数进行验算。4、通过数值计算得出塌方治理后的衬砌满足设计要求,从而验证了本次塌方处治措施的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 研究现状及存在的问题
• 1.3 本文研究的内容
• 第二章 塌方原因分析及相应措施
• 2.1 隧道塌方产生的原因
• 2.2 隧道塌方的分类
• 2.3 隧道塌方方案比选
• 2.4 隧道塌方处治措施
• 本章小结
• 第三章 四方山隧道塌方经过及处治
• 3.1 隧道工程地质条件
• 3.1.1 地形、地质、地貌
• 3.1.2 气象条件
• 3.1.3 水文条件
• 3.1.4 地层岩性
• 3.2 塌方经过
• 3.3 塌方事故原因分析
• 3.4 塌方的应急措施及方案比选
• 3.4.1 四方山隧道塌方应急处理措施及初步方案
• 3.4.2 四方山隧道塌方处治的方案比选
• 3.5 施工措施及步骤
• 3.5.1 对基本稳定区段加固
• 3.5.2 对塌方影响区段的处理
• 3.5.3 对塌方区加固及开挖
• 3.6 塌方治理效果研究
• 本章小结
• 第四章 塌方处治的数值模拟分析
• 4.1 概述
• 4.1.1 有限元方法的基本介绍
• 4.1.2 MIDAS/GTS有限元分析软件简介
• 4.1.3 计算假定
• 4.1.4 模型范围及边界条件的确定
• 4.2 塌方前隧道施工分析
• 4.2.1 四方山隧道模型建立
• 4.2.2 四方山隧道开挖过程中的云图
• 4.2.3 对喷射混凝土计算及结果分析
• 4.3 塌方处治后隧道支护稳定性分析
• 4.3.1 四方山隧道塌方处治后开挖过程中的云图
• 4.3.2 对喷射混凝土计算及结果分析
• 本章小结
• 第五章 结论及建议
• 参考文献
• 致谢