隧道二次衬砌结构受力与变形分析开题报告
2020-03-30 12:15:57
1. 研究目的与意义(文献综述)
我国幅员辽阔,北方大部分为平原,地势平坦,而南方多山,地势起伏复杂。在山岭地区修建隧道,既可以保证山区交通线路的“平,纵,横”要求,又能节省汽车燃料,减少轮胎磨耗,较低社会消耗总成本以及降低事故发生率。在城市中修建地铁,既能满足日益增长的城市人口的出行要求,又能贯彻节能环保的理念,集约社会资本,实行“绿色,低碳”交通。
新奥法为新奥地利隧道施工方法(new austrian tunnelling method)的简称,是在1950年左右,奥地利隧道专家拉布西维兹教授提出的。该方法主要特点是选择合适的炸药用量以控制开挖,以喷射混领土和施加锚杆作为主要的支护方式,通过伴随施工过程的隧道收敛监控,检验当前设计参数和施工方法是否满足要求,如果不能则进行动态修正,新奥法的关键是充分发挥围岩的自承能力。1960年左右新奥法开始被我国工程界所认识,经过近20年的发展,1980年初在我国隧道工程中应用广泛。至今,我国公路山岭隧道和铁路隧道的修建采用的几乎都是新奥法。由于新奥法的施工特点,该方法成为山岭地区软弱破碎围岩段修建隧道的唯一方法。
目前在我国以新奥法为指导思想所修建的地下工程中,均采用复合式衬砌,也即以锚杆 喷射混领土为主的初期支护和后期浇筑混领土(或加钢筋)的二次衬砌。而隧道开挖后,为了稳定围岩,避免过大的变形引起的坍塌等事故,应在规定的时间内施加初期支护。初期支护主要采用喷射混领土、施加锚杆支护等方式,围岩较差时还可以施加钢拱架,这些措施既可以在围岩开挖初期提供较大的支护力,防止围岩的进一步变形,保证施工人员和机械的安全,又可以作为永久支护结构的一部分。
2. 研究的基本内容与方案
基本内容:
根据所学的结构力学,结构稳定性分析,弹性力学及有限元等课程所学的内容和有限元软件,研究隧道周围围岩应力状态确定围岩压力并进行衬砌变形验算,这对指导隧道设计与施工有着重要意义。根据新奥法施工特点,本次监控量测项目分为必测和选测。必测项目包括地质及支护状况、拱顶下沉、周边收敛、锚杆抗拔力;选测项目是对一些有特殊性、危险性地段或有危险性的地段进行量测。
具体如下:1.绪论:介绍本毕业论文的研究背景和意义,介绍了国内外有限元分析的研究现状,提出本论文研究的目的和主要内容。2. 结构受力与变形的计算方法与理论基础。3. 隧道二次衬砌结构受力研究。4. 隧道二次衬砌变形研究。 5.分析受力情况以及变形验算。
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅文献、图书或网络资料,明确课题内容与思路,收集工程实例的相关资料和主要参数,收集毕业论文所需的参考文献和规范,完成开题报告。
第4-5周:阅读参考文献,依据基本理论确定结构计算的主要内容和结构变形的计算分析方法。
第6-8周: 依托工程实例的项目内容和主要参数完成隧道结构的基础计算。
4. 参考文献(12篇以上)
参考文献:
[1] 蒋明贵.冉家坝隧道新奥法施工围岩稳定性研究[d].重庆交通大学,2007:
[2] 韩仁贤.软弱围岩隧道锁脚锚杆受力及预衬砌结构承载能力研究[d].北京交通大学,2015: