用户名: 密码: 验证码:
浅埋软弱围岩小净距隧道施工技术与受力特征研究
详细信息    本馆镜像全文|  推荐本文 |  |   获取CNKI官网全文
摘要
本文以衡阳至炎陵高速公路中的小净距官冲隧道工程为依托,根据地质超前预报和数值仿真,并结合现场监测和无损检测,研究了浅埋软弱围岩小净距隧道受力特性和施工技术对策。主要研究内容如下:
     1.分析官冲隧道施工技术难点——中间岩柱加固、复杂地质条件下的爆破和浅埋软弱段的施工,研究确定了各自的工程技术对策。
     2.构建复杂地质条件下地质综合预报的方案,并应用于官冲隧道冲沟地段的地质预报中,探明了该段地层岩性分布及埋深情况,并给出了相应地施工处理建议。
     3.应用平面与空间数值计算方法,分别探讨了小净距隧道在Ⅳ级围岩深埋地段及Ⅴ级围岩冲沟地段的施工力学特性。
     4.根据现场监控量测结果,分析了隧道进口段、冲沟地段和出口段的地表沉降、洞内收敛、初期支护和二次衬砌间的压力、二次衬砌的内力特征,并就监测结果同数值模拟进行了比较。
     5.应用无损检测手段对官冲小净距隧道的锚杆和二次衬砌施工质量进行了无损检测,并对其检测效果进行了评价。
     目前官冲隧道工程已经竣工,表明本文提出的施工方法及工艺是合理的,并取得了显著的经济价值和社会效应,表明本文的研究成果可为其它类似工程提供重要的参考价值。
This disseration combined with a small-spaced tunnel in weak rock at shallow depth named Guanchong Tunnel. The construction mechanics and measures are studied with geological forecast, numerical simulation, field monitoring and non-destructive monitoring. The main content includes followings:
     Firstly, construction difficulties are analyzed and contrermeasures are adopted, such as middle rock pillar strethenment, blasting and construction in weak rock;
     Secondly, comprehensive geological forecast system is established and is used to predict geology condition in gully section. Therefore some advice on construction are given.
     Thirdly, construction mechanics characters are studied using MIDAS to establish plane models and 3d model in IV rock and gully secion.
     Fourthly, the principle of monitoring for Guanchong Tunnel is put forward, some monitoring results are analyzed by constrast to numerical results.
     Finally, the principles of nondestructive monitoring on rockbolts and lining are anylsed with its application in Guanchong tunnel.
     Now Guanchong tunnel has been built. It shows that the construction method and technology raised in this disseration is reasonable and make a remarkable economy value and social effect. It can also provide some reference value to other similar projects.
引文
[1]过去小净距隧道,也称为近接隧道、近间距隧道、小间距隧道等,名称不统一,在《公路隧道设计规范JTJ D70-2004》中统一用小净距隧道。
    [2]连拱隧道也称为联拱隧道或连体隧道,在《公路隧道设计规范JTJ D70-2004))中统一用连拱隧道。
    [1]彭立敏,刘小兵.隧道工程[M].长沙:中国大学出版社,2003.
    [2]彭立敏,安永林,杨高尚.隧道火灾调研及其对雪峰山隧道防灾设计的启示[J].灾害学,2006,21(3):103-106.
    [3]彭立敏,安永林,杨高尚.雪峰山特长公路隧道火灾时人员疏散风险性评估[A].2006年公路隧道运营管理与安全国际学术会议[C].重庆:重庆大学出版社,2006,120-125.
    [4]姬建晓.太平高原黄土隧道施工技术[A]//2007年全国公路隧道学术交流会征集论文[C].重庆:重庆大学出版社,2007,302-312.
    [5]JTGD70-2004.公路隧道设计规范[S].北京:人民交通出版社,2004.
    [6]姚振凯,黄运平,彭立敏.公路连拱隧道工程技术[M].北京:人民交通出版社,2006.
    [7]李毕华.小间距隧道施工的现场实测与物理模型试验和数值模拟结果的对比研究[硕士学位论文D].上海:同济大学,2007.
    [8]朱向前.连拱隧道不同结构型式的力学特性分析与研究[硕士学位论文D].湖南长沙:中南大学,2005.
    [9]谢卓雄.小净距隧道近接施工围岩稳定性及结构力学行为特征研究[硕士学位论文D].四川成都:西南交通大学,2005.
    [10]王景春,殷杰.相邻隧道中心距的研究[J].石家庄铁道学院学报,1995,8(2):109-114.
    [11]杉本兴隆,松本嘉司,西周隆.用能量理论对平行双洞隧道进行稳定分析.隧道译丛[J],1990(2):30-40
    [12]愕木武著,关宝树译.隧道力学[M].北京:中国铁道出版社
    [13]日)T.川田,M.大家&M.,J、林.最小净距的大型双线公路隧道的观测施工[J].水电技术信息,1996:146-154.
    [14]Hiroshi KURIYAMA;Tokuji KOGA;Takaya OGATA the desigiand construction of pillar reinforcement at horizontal twin tunnels.Proceeding of Tunnel Engineering.JSCE,2000(10):125-130.
    [15]Solim.E,张佳文.小间距双线隧道的二维与三维分析[J].探矿工程译丛,1995:62-64
    [16]K.W.Lo,L.K.Chong,L.F.Leung,S.L.lee,H.Makino,H.Tajima.Field Instrumentation of a multiple Tunnel Interaction Problem.Tunnelsand Tunnelling.1998(6):289-295
    [17]Jamshid Ghaboussi,Randall E.Ranken.Interaction between two parallel tunnels[J].International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics,1977(1):75-103.
    [18]A.M.Hefny,H.C.Chua,and J.Zhao.Parametric studies on the interaction between existing and new bored tunnels[J].Tunneling and Underground Space Technology,2004(4):471.
    [19]C.W.W.Ng,K.M.Lee,D.K.W.Tang.Three-dimensional numerical investigations of new Austrian tunnelling method(NATM)twin tunnel interactions[J].Can.Geotech.J.,2004,41:523-539.
    [20]T.Adachi,M.Kimura,H.Osada.Interaction between multi-tunnels under construction[A]//In Proc.of the 11th Southeast Asian Geotechnical Conference[C],Singapore,National University of Singapore and Nanyang Technological University,Singapore,1993:51-60.
    [21]Sang-Hwan Kim.Model testing and analysis of interactions between tunnels in clay[Ph.D.thesis].UK:University of Oxford,1996.
    [22]Sang-Hwan Kim.Interaction behaviours between parallel tunnels in soft ground[J].Tunneling and Underground Space Technology,2004,19(4):448.
    [23]Lee K M,Rowe P K.Finite element modeling of the three-dimensional ground deformation due to tunneling in soft cohesive soil:Part Ⅱ-results[J].Computers and Geotechnics,1990,(10):87-109
    [24]Duddeck H.Application of numerical and analysis for tunneling international[J].Journal for Numerical & Analytical Methods in Geotechnics,1991,17(3):1-9.
    [25]Soliman E,Duddeck H,Ahems H.Two and three dimensional analysis of closely spaced double-tube tunnels[J].Tunnelling and Underground Space Technology,1993,8(1):13-18.
    [26]包德勇.近接隧道的弹塑性有限元分析及动力响应研究[硕士学位论文D].湖北武汉:华中科技大学,2006.
    [27]近接隧道施工的设计与指南[M].日本铁道综合技术研究所,1987
    [28]黄宝龙.复杂环境下小间距隧道施工控制关键技术研究[硕士学位论文D].北京:北京交通大学,2006.
    [29]朱敬民,王国森.重庆菜袁公路双线隧道模拟研究[A]//中国土木工程学会隧道及地下工程学会第五届年会论文[C],现代隧道技术,1988(S):6-10.
    [30]刘艳青,钟世航,卢汝绥,等.小净距并行隧道力学状态的试验研究[J].岩石力学与工程学报,2000,1999(5):590-594.
    [31]姚明会.软弱围岩浅埋暗挖大跨度地铁隧道施工技术[J].岩土工程界,2002,6(5):71-73.
    [32]靳晓光,刘伟,郑学贵,等.小净距偏压公路隧道开挖顺序优化[J].公路交通科技,2005,22(8):61-64.
    [33]张玉军,朱维申,杨家岭.近距离双隧道开挖与支护稳定性的粘弹塑性有限元计算[J].岩石力学与工程学报,1999,18(S):855-859
    [34]胡元芳.小线间距城市双线隧道围岩稳定性分析[J].岩石力学与工程学报,2002,21(9):1335-1338.
    [35]陈先国,高波.地铁近距离平行隧道有限元数值模拟[J].岩石力学与工程学报,2002,21(9):1330-1334.
    [36]潘家铮.相邻水工隧洞的原理分析[J].地下工程,1979(1):2-12.
    [37]刘新宇,侯学渊.平行圆形隧洞的应力分析[J].同济大学学报,1985(3):15-26.
    [38]李云鹏,王芝银,韩常领,等.考虑地震影响的小间距隧道围岩流变损伤[J].长安大学学报(自然科学版),2006,26(2):51-56.
    [39]张昌勇,周勇.古滑坡体上小净距隧道施工工艺研究[J].西部探矿工程,2007(7):144-148.
    [40]李毕华,李永盛,张亮,等.错台偏压小间距隧道施工现场监测研究[J].岩土工程界,2007(3):68-67.
    [41]姚勇,晏启祥.并设小净距隧道中岩墙力学特征及加固措施研究[J].现代隧道技术,2004(S):287-291.
    [42]高璋生.大断面小净距隧道中间岩柱加固设计和施工措施[J].福建建设科技,2007(6):42-45.
    [43]吴明生,杨转运.小净距隧道中央岩柱的力学特性分析[J].内蒙古公路与运输,2005(2):11-15.
    [44]杨转运,龚雄文,刘会,等.小净距隧道中央岩柱的力学性能及加固处理[J].铁道建筑技术,2005(3):57-61..
    [45]王玖玖.小净距隧道控制爆破关键技术[J].国防交通工程与技术2006(4):64-67.
    [46]李昌鸿.小净距二线隧道爆破施工控制[J].石家庄铁路职业技术学院学报,2005,4(4):36-39.
    [47]龚建伍,夏才初,郑志东,等.鹤上三车道小净距隧道爆破振动测试与分析[J].岩石力学与工程学报,2007,26(9):1882-1887.
    [48]阳生权,周健,李雪健.小净距公路隧道爆破震动观测与分析[J].工程爆破,2005,11(3):62-65.
    [49]姚勇,何川,晏启祥,等.董家山隧道小净距段爆破控制研究[J].公路,2005(11):212-217.
    [50]GB 6722-2003.爆破安全规程[S].北京:中国标准出版社,2003.
    [51]关宝树.隧道工程施工要点集[M].北京:人民交通出版社,2003.
    [52]JTJ042-94.公路隧道施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,1994.
    [53]钱东升,谯志清.公路隧道施工技术[M].北京:人民交通出版社,2003.
    [54]刘超群.隧道施工超前地质探测与预报[J].中国科技信息,2007(22):38-39.
    [55]郭保飞,谭华,李良田,等.高速公路隧道不良地质超前探测预报研究[J].施工技术,2007(11):23-25.
    [56]王保,李桂林,张立国.超前地质预测预报在隧道中的应用[J].铁道标准设计,2007(S1):220-223.
    [57]高峻.超前地质预报在长大隧道中的应用[J].北方交通,2007(11):76-78.
    [58]仲辉.TSP203在某隧道地质超前预报中的研究[J].采矿技术,2007,7(3):167-168.
    [59]王栋,陈炳兴,蔡剑.TSP203超前地质预报仪在隧道施工中的应用[J].云南水力发电,2006,23(2):31-33.
    [60]李家寿,王建良.TSP-203系统在隧道超前地质预报中的应用[J].昆明冶金高等专科学校学报,2007,23(5):57-60.
    [60]张俊艳.浅谈软土地基的处理[J].油气田地面工程,2006,25(9):41.
    [61]北京迈达斯技术有限公司.MIDAS GTS 01.Getting Started[R].
    [62]北京迈达斯技术有限公司.MIDAS GTS 02.Basis & Adavanced Tutorials[R].
    [63]北京迈达斯技术有限公司.MIDAS GTS 03.Analysis Reference[R].
    [64]安永林,彭立敏,赵丹,等.基于不同地表倾角的连拱隧道施工优化分析[J].郑州大学学报(工学版),2007,28(2),39-42.
    [65]安永林,彭立敏,赵丹.盾构掘进引起地表沉降的多因素敏感性分析[J].工程地质学报,2007,15(5),689-693.
    [66]姜汶泉,张运良,安永林.不同地形偏压与隧道受力变形的关系[J].郑州大学学报(工学版),2008,29(1),136-139.
    [67]俞素平.大隧道施工监控量测及分析[J].福建建设科技,2007(3):10-12.
    [68]傅新军,杨春.大断面隧道施工监控量测[J].铁道建筑技术,2007(S):108-110.
    [69]周亦涛,薛晓辉,王胜涛,等.双线隧道现场监控量测数据分析[J].国防交通工程与技术,2007(3):26-28.
    [70]赵丹.小半径、大坡度盾构隧道施工力学特性研究[硕士学位论文D].湖南长沙:中南大学,2007.
    [71]朱向前.连拱隧道不同结构型式的力学特性分析与研究[硕士学位论文D].湖南长沙:中南大学,2007.
    [72]中南大学土木建筑学院.小溪沟隧道围岩压力与衬砌结果受力特性研究[R].湖南长沙:中南大学,2007.
    [73]杨坤彪,杨勇.隧道工程质量无损检测的方法组合探讨[J].工程勘察,2005(1):66-69.
    [74]陈洪凯,李明.公路隧道健康研究现状与趋势[J].公路,2005(12):203-208.
    [75]代高飞,窦庆峰.某公路隧道健康状态诊断研究[J].采矿与安全工程学报,2007,24(1):65-69.
    [76]田凯.岩土工程锚杆检测技术发展现状[J].施工技术,2007(S):344-346.
    [77]许明,张永兴,阴可.某隧道锚杆完整性的无损检测方法[J].土木工程学报,2004,37(5):77-80.
    [78]王富春,李义.锚杆锚固质量及工作状态无损检测理论及应用[J].铁道建筑,2007(11):62-64.
    [79]李维树,甘国权,朱容国,等.工程锚杆注浆质量无损检测技术研究与应用[J].岩土力学,2003,24(S1):189-194.
    [80]徐宏武,胡运兵,宋劲,等.应用地质雷达无损检测清凉山隧道的质量问题及评估[J].矿业安全与环保,2004,31(4):22-26.
    [81]罗方.地质雷达在隧道健康诊断中的应用[J].长安大学学报(自然科学版),2006,26(3):51-54.
    [82]刘杰.探地雷达技术在铁路既有线中的应用[J].铁道建筑,2006(10):77-78.

© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号

地址:北京市海淀区学院路29号 邮编:100083

电话:办公室:(+86 10)66554848;文献借阅、咨询服务、科技查新:66554700