榆树沟隧道施工监控量测及分析研究

论文摘要

论文结合榆树沟隧道的实际情况,开展了隧道施工监控量测及分析研究。通过对榆树沟隧道初步设计进行优化,提出合理的支护衬砌设计参数,减薄了二次衬砌厚度,降低了工程造价;制订和建立了符合公路隧道施工现场监控量测的规划、项目、方法、数据处理,以及围岩稳定性和支护效果的判定标准与施工管理标准;选择了不同类型(Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级)围岩测试段进行现场测试,并对工程施工安全和结构可靠性进行评价;结合榆树沟隧道工程特点,选择Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩的三种不同支护衬砌结构,采用FLAC分析软件,对开挖程序、初期支护受力和二次衬砌受力进行仿真计算,从理论上评价了隧道围岩稳定性和支护效果。论文成果不仅为榆树沟隧道的优化设计和安全施工起到了重要的技术支持,而且对今后公路隧道的建设和管理有一定的借鉴价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究目的
• 1.2 国内外研究现状及分析
• 1.2.1 监控量测的研究现状及分析
• 1.2.2 数值分析方法的现状
• 1.3 主要研究内容
• 第二章 现场监控量测的规划与实施
• 2.1 工程概况
• 2.2 监控量测的必要性
• 2.3 监控量测的目的与要求
• 2.3.1 监控量测目的
• 2.3.2 对监控量测手段的要求
• 2.4 监控量测的内容与方法
• 2.4.1 监测仪器的基本要求
• 2.4.2 常用传感器的类型和工作原理
• 2.4.3 监控量测项目及量测频率
• 2.5 监控量测规划
• 2.5.1 测试段的确定
• 2.5.2 监测断面上的量测元件布置
• 第三章 监控量测数据处理与应用
• 3.1 数据的采集与整理
• 3.2 量测数据的处理目的、内容及方法
• 3.3 初期支护阶段围岩稳定性及支护效果的判别标准与施工管理标准
• 3.3.1 根据最大位移值进行施工管理
• 3.3.2 根据位移速率进行施工管理
• 3.3.3 根据位移时态曲线进行施工管理
• 3.3.4 二次衬砌的施作条件
• 3.3.5 喷射混凝土强度判别标准
• 3.3.6 钢支撑强度判别标准
• 3.4 二次衬砌稳定性和衬砌效果的判别标准
• 3.4.1 净空收敛的判别标准
• 3.4.2 围岩压力的判别标准
• 3.4.3 二次衬砌可靠性的判别标准
• 第四章 监控量测结果的分析
• 4.1 初期支护阶段的量测结果及分析
• 4.2 二次衬砌阶段的量测结果及分析
• 4.3 监控量测结果汇总分析
• 4.3.1 净空收敛量测结果的汇总及分析
• 4.3.2 围岩压力和二次衬砌接触压力量测结果的汇总及分析
• 4.3.3 喷射混凝土和二次衬砌混凝土应力量测结果的汇总及分析
• 4.3.4 格栅钢架轴力量测结果的汇总及分析
• 4.3.5 小结
• 第五章 数值仿真计算
• 5.1 工程概况
• 5.2 计算模型
• 5.2.1 FLAC计算程序特点及计算模型的建立
• 5.2.2 边界条件
• 5.2.3 后处理
• 5.3 计算参数
• 5.4 计算结果及分析
• 5.4.1 初期支护内力及安全系数
• 5.4.2 初期支护内力及安全系数的变化
• 5.4.3 二次衬砌的内力分析
• 5.4.4 周边位移
• 5.4.5 拱顶下沉
• 5.5 围岩塑性区的分布
• 5.6 结论
• 第六章 结论与建议
• 6.1 主要结论
• 6.2 进一步研究建议
• 参考文献
• 致谢