本文關鍵詞：超大斷面新黃土隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與基底濕陷性處理方法研究　出處：《蘭州交通大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 超大斷面 黃土隧道 濕陷性 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性 無振動 擠密加固技術

【摘要】：在我國西部大規(guī)模的隧道施工建設中,大斷面黃土隧道能夠有效的緩解高密度的交通流量,勢必將成為未來隧道結(jié)構(gòu)形式的主流。黃土隧道在設計施工中,黃土作為一種特殊的土質(zhì),關鍵在于隧道開挖過程中如何確保圍巖和襯砌結(jié)構(gòu)的的穩(wěn)定性,特別是當隧道處于濕陷性黃土地層中時如何對隧道地基進行加固,消除黃土濕陷性,保證隧道地基承載力滿足設計要求。本文依托蘭州榆定路大營黃土隧道為研究對象,基于通用有限元軟件建模,結(jié)合特大斷面黃土淺埋隧道的工程實例,分析了黃土隧道結(jié)構(gòu)和圍巖在開挖過程中的受力特點,研究了在黃土隧道中隧道地基采用無振動地基擠密加固新技術的應用,本文主要研究內(nèi)容及研究結(jié)論如下:(1)通過對隧道CRD法施工的開挖模擬,分析了特大斷面黃土隧道在開挖過程中的變形量和變形速率特點,結(jié)果表明已施做的初期支護和臨時支撐能夠很好的控制變形,當臨時支撐拆除后,變形量和變形速率有增大的趨勢,應及時施做二次襯砌。(2)大營村隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析表明,在地震和非地震兩種情況下,拱腳部位均出現(xiàn)較大的應力集中現(xiàn)象,需要對隧道基地進行加固處理,以保證隧道結(jié)構(gòu)安全和滿足工后沉降要求。(3)通過對無振動黃土擠密加固技術的試驗數(shù)據(jù)分析,提出了在進行黃土地基加固時的合理樁間距。試驗表明,當樁間距不大于0.7m時,樁間土的濕陷系數(shù)、自重濕陷系數(shù)均小于0.015,消除了黃土的濕陷性,但樁間距與地基擠密系數(shù)之間并非呈正比關系。當樁間距為0.9m時,平均擠密系數(shù)與最小擠密系數(shù)才能同時滿足《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》(GB50025—2004)規(guī)定的大于0.93、0.88的要求。(4)通過對工程試驗中量測數(shù)據(jù)的分析,發(fā)現(xiàn)無振動黃土擠密加固技術在地基土體擠密處理范圍內(nèi)最底部1~1.5m處,有效擠密成樁直徑小于設計樁徑(僅為設計樁徑的68.8%),樁底各樁間土平均擠密系數(shù)與最小擠密系數(shù)均小于《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》(GB50025—2004)規(guī)范規(guī)定的0.93、0.88的要求。
[Abstract]:In the large-scale tunnel construction in western China, large section loess tunnel can effectively alleviate the high density of traffic flow, which is bound to become the mainstream of tunnel structure in the future. The loess tunnel in the design and construction. Loess as a special soil quality, the key lies in how to ensure the stability of surrounding rock and lining structure during tunnel excavation, especially how to strengthen the tunnel foundation when the tunnel is in the collapsible loess stratum. To eliminate the collapsibility of loess and ensure that the bearing capacity of the tunnel foundation meets the design requirements. This paper relies on the Lanzhou Yudinglu Daying Loess Tunnel as the research object, based on the general finite element software modeling. Combined with the engineering example of loess shallow buried tunnel with large section, the stress characteristics of loess tunnel structure and surrounding rock during excavation are analyzed. This paper studies the application of the new technology of compaction and reinforcement of the tunnel foundation without vibration in the loess tunnel. The main contents and conclusions of this paper are as follows: 1) the excavation simulation of the tunnel CRD method is carried out. The characteristics of deformation and deformation rate of loess tunnel with large section during excavation are analyzed. The results show that the initial support and temporary bracing can control the deformation well when the temporary bracing is removed. The stability analysis of the secondary lining of Daying Village Tunnel shows that the stability analysis of the secondary lining structure of Daying Village Tunnel shows that under both earthquake and non-earthquake conditions, the deformation amount and deformation rate are increasing. There is a large stress concentration phenomenon in the arch foot, so it is necessary to reinforce the tunnel base. In order to ensure the safety of tunnel structure and meet the requirement of post-construction settlement. Based on the analysis of test data of non-vibratory loess compaction reinforcement technology, the reasonable pile spacing in loess foundation reinforcement is put forward. When the pile spacing is less than 0.7 m, the coefficient of collapsibility of soil between piles is less than 0.015, which eliminates the collapsibility of loess. But the pile spacing is not proportional to the compaction coefficient of the foundation, when the pile spacing is 0.9m. The average compaction coefficient and the minimum compaction coefficient can meet the requirements of < Building Code for collapsible Loess areas > GB50025-2004 > > 0.93 at the same time. Based on the analysis of the measured data in the engineering test, it is found that the vibration-free loess compaction reinforcement technology is at the bottom of 1 ~ 1.5 m in the compaction treatment range of foundation soil. The diameter of the effective compaction pile is smaller than that of the designed pile diameter (only 68.8% of the designed pile diameter). The average compaction coefficient and the minimum compaction coefficient of soil at the pile bottom are less than the requirements of 0.93 ~ 0.88 stipulated in < Building Code for collapsible Loess areas > GB50025-2004).
【學位授予單位】：蘭州交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U451;U455.4

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