地表超前预注浆技术在治理隧道浅埋偏压破碎带中的应用研究
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摘要
隧道开挖的安全性始终是隧道建设者面临的重大而又艰巨的难题,隧道岩质的好坏对隧道开挖的安全性起着决定性作用,故当隧道岩质较差且含水量较大时,采取必要的预支护措施显得尤为必要。
论文针对天汕高速广福隧道的实际情况,开展了超前地表预注浆技术在隧道浅埋偏压破碎带的应用研究。论文中利用ANSYS有限元分析法对浅埋偏压破碎带注浆和不注浆两种情况进行了受力和变形两方面的模拟分析,通过此两种工况的监控量测与模拟结果对比,表明注浆方案合理,注浆加固效果明显。论文研究工作对以后超前地表预注浆的实施有指导和借鉴意义。
It is an important and difficult problem of the tunnel carving safety for every tunnel constructor .The rock of tunnel determinates the tunnel carving safety. So when the rock is bad and the water content is big, it is extremely important of necessary pre-support method .According to Guangfu tunnel of Tianshan highway, the paper carries out the study of pre-support method in the surrounding rock under the status of shallow cover layer and oblique load.
Finite element simulation analysis is used to analyze the difference of the grouting and the un-grouting under the status of shallow cover layer and oblique load .Then analyzing the strain and the deformation from the simulation analysis. Contrasting the results of the finite element simulation analysis and the tunnel monitoring control for the estimation of the grouting effect, it is indicated that the grouting case is proper and the reinforce effect is obvious. The study of paper is instructive and worthy of learning.
论文针对天汕高速广福隧道的实际情况,开展了超前地表预注浆技术在隧道浅埋偏压破碎带的应用研究。论文中利用ANSYS有限元分析法对浅埋偏压破碎带注浆和不注浆两种情况进行了受力和变形两方面的模拟分析,通过此两种工况的监控量测与模拟结果对比,表明注浆方案合理,注浆加固效果明显。论文研究工作对以后超前地表预注浆的实施有指导和借鉴意义。
It is an important and difficult problem of the tunnel carving safety for every tunnel constructor .The rock of tunnel determinates the tunnel carving safety. So when the rock is bad and the water content is big, it is extremely important of necessary pre-support method .According to Guangfu tunnel of Tianshan highway, the paper carries out the study of pre-support method in the surrounding rock under the status of shallow cover layer and oblique load.
Finite element simulation analysis is used to analyze the difference of the grouting and the un-grouting under the status of shallow cover layer and oblique load .Then analyzing the strain and the deformation from the simulation analysis. Contrasting the results of the finite element simulation analysis and the tunnel monitoring control for the estimation of the grouting effect, it is indicated that the grouting case is proper and the reinforce effect is obvious. The study of paper is instructive and worthy of learning.
引文
[1]毕露成.双液注浆锚管加固在渗水软弱围岩浅埋偏压隧道中的应用.广州大学学报(综合版).2001年8月第15卷第8期
[2]王杰等.注浆技术的发展与展望.沈阳建筑工程学院学报.1997年1月第13卷第1期
[3]中国岩石力学与工程学会岩石锚固与注浆技术专业委员会编.锚固与注浆技术手册.北京:中国电力出版社,1999.9
[4]彭振斌主编.注浆工程设计计算与施工.武汉:中国地质大学出版社,1997.8
[5]何修仁.注浆加固与堵水.沈阳:东北化工学院出版社,1990
[6]Lombad G.The role of the cohesion in cement grouting of rock[A].In:Fifteen Congress on Large Dams[C].Laruanne:[s.n.],1985
[7]杨米加,陈明雄,贺永年.注浆理论的研究现状及发展方向.岩土力学与工程学报,2001,11.第20卷,第6期
[8]周维垣,杨若琼.二滩拱坝注浆电镜扫描结果及分析[A].北京:中国建筑工业出版社,1997
[9]刘正峰主编.地基与基础工程新技术实用手册(第四卷).海潮出版社,2000
[10]王梦恕.地下工程浅埋暗挖技术通论.合肥:安徽教育出版社,2004.12
[11]李黎明编著.ANSYS有限元分析实用教程.北京:清华大学出版社,2005.1
[12]李权编著.ANSYS在土木工程中的应用.北京:人民邮电出版社,2005.6
[13]何修仁.注浆加固与堵水[M].沈阳:东北工业学院出版社,1990
[14]王毅才主编.隧道工程.北京:人民交通出版社,2000.8
[15]王杰等.岩土注浆技术的理论探讨.长江科学院院报 2000.6
[16]张驰等.岩土注浆技术的理论探讨闭.沈阳建筑工程学院院报,2001
[17]葛家良等.注浆模拟实验及应用的研究[J].岩土工程学报,1997.1
[18]高大钊,袁聚云主编.土质学与土力学.北京:人民交通出版社,2001.3
[19]重庆交通科研设计院主编.中华人民共和国行业标准公路隧道设计规范.北京:人民交通出版社,2004.8
[20]闫莫明,徐祯祥,苏自约主编.岩土锚固技术手册.北京:人民交通出版社,2004.4
[21]刘妮娜.注浆法在湿陷性黄土路基暗穴处理中的应用研究.2003.5
[22]刘晓敏.注浆技术的发展及应用.安徽建筑.2000.3
[23]关宝树编著.隧道工程设计要点集.北京:人民交通出版社,2003.11
[24]汪志刚.注浆工艺及其在施工中的应用.西部探矿下程.2002年增刊(001)
[25]操太林,徐得潜.预注浆加固技术在黄梅山隧道洞口施工中的应用.合肥工业大学学报(自然科学版).第27卷第2期
[26]郑秀华.水泥-水玻璃桨材在灌桨工程中的应用.水文地质工程地质.2000年第2期
[27]邓矿辉,谭毓浚.地表深孔预注浆加固断层破碎带.公路.1999.5
[28]刘嘉材.裂缝灌浆扩散半径研究.水利水电科研院科学研究论文集第8集.水利出版社,1982
[29]白永年等.土坝坝体和堤防灌浆.北京:水利出版社,1985
[30]龚晓南.高等土力学.杭州:浙江大学出版社,1996
[31]李长洪.碎裂岩体注浆理论及应用研究(D).北京科技大学,1999
[32]熊厚金.中国化学灌浆的过去、现在与未来.1991年全国灌浆技术学术讨论会论文集
[33]熊厚金.中国化学灌浆的成就,国际岩土锚固与灌浆新进展.北京:中国建筑工业出版,1996
[34]廖树忠、郑智军等.注浆技术在加固隧道围岩中的应用(J).重庆交通学院学报.2001.6
[35]坪井直道著,吴永宽译.化学注浆法的实际应用[M].北京:煤炭土业出版社,1980
[36]郑长成,裂隙岩体灌浆的模拟研究[D],中南土业大学博士学位论文,1999
[37]吴理云.注浆理论基础[M].沈阳:东北土学院出版社,1981
[38]葛家良.注浆技术的现状与发展趋向综述[J].首届全国岩石锚固与灌浆技术学术讨论会.北京,1995
[39]杜嘉鸿等.地下建筑注浆土程手册[M].北京:科学出版社,1992
[40]王新杰,王儿湘.注浆技术在我国地铁土程中的应用[J]国际岩土锚固与灌浆新进展.北京:中国建筑土业出版社,1996
[41]E.Nonveiller.Grouting theory and practice.New York:Elsevier Science Publishing Company,1989
[42]Arring V Shroff,Dhananjay L.Shah.Grouting Technology-in Tunneling and Dam Construction. A. A. Baikema, Lotterdam, 1993
[43]Houlsby, A. C. Construction and Design of Cement Grouting — A Guide to Grouting in RockFormation. John Wiley&Sons Inci, 1990
[44]Hakansson, U. etc. A techniaue for measuring the rheological properties of injected grout. Stockholm: Swedish Rock Engineering Research Foundation(BEFO), 1991
[45]Hakansson, U. Etc. Rheological properties of microfine cement grouts. Tunneling and Underground Space Technology, 1992, 7
[46]T. Kawasaki etc. "Deep mixing method using cement hardening agent". PROC. 10th ICSMFE. 1981
[47]J. E. Flether: Piping. AGU, 1954, Vol. 35(2)
[48]R. J. Crouch: A role of Tunnelin Gully I-dead Pogession J. Soil. Cons. NSW, 1983, Vol38 (1)
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[38]葛家良.注浆技术的现状与发展趋向综述[J].首届全国岩石锚固与灌浆技术学术讨论会.北京,1995
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[40]王新杰,王儿湘.注浆技术在我国地铁土程中的应用[J]国际岩土锚固与灌浆新进展.北京:中国建筑土业出版社,1996
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[43]Houlsby, A. C. Construction and Design of Cement Grouting — A Guide to Grouting in RockFormation. John Wiley&Sons Inci, 1990
[44]Hakansson, U. etc. A techniaue for measuring the rheological properties of injected grout. Stockholm: Swedish Rock Engineering Research Foundation(BEFO), 1991
[45]Hakansson, U. Etc. Rheological properties of microfine cement grouts. Tunneling and Underground Space Technology, 1992, 7
[46]T. Kawasaki etc. "Deep mixing method using cement hardening agent". PROC. 10th ICSMFE. 1981
[47]J. E. Flether: Piping. AGU, 1954, Vol. 35(2)
[48]R. J. Crouch: A role of Tunnelin Gully I-dead Pogession J. Soil. Cons. NSW, 1983, Vol38 (1)