连拱隧道三衬支护结构的稳定性分析毕业论文
2021-04-05 16:23:43
摘 要
本文运用线性回归分析的方法对拱顶下沉及侧向收敛等数据进行计算并与实际情况对比,估测隧道的稳定性。所得结果对同类型衬砌的设计与施工具有指导意义。
论文主要研究了厦门海沧隧道A2西通道第二西通道的三衬支护结构,旨在讨论在基本为Ⅴ级围岩条件下的双层初支结构的稳定性。
研究结果表明了,通过回归分析,最后我们可以看到,通过双层初衬,A2通道BYK16 810断面的拱顶下沉与侧向收敛在经过急剧的变化之后,最终趋于平稳,且最终值也都控制在了标准以下,可以得出该段结构的隧道支护已基本稳定,可以进行二衬支护的结论。
关键词:双层初衬,连拱隧道,三层衬砌,回归分析
Abstract
Tunnel stability is an important subject in tunnel construction and research. Only by ensuring the stability of tunnel can the safety of construction process and operation stage be guaranteed. The stability of tunnel is inseparable from surrounding rock conditions and supporting quality. Because of the large span, complex structure and staggered excavation and support of multi-arch tunnel, the stress change of surrounding rock and support load conversion become particularly complex. This paper takes the three-lining support structure of the second West passage of A2 West passage of Haicang Tunnel in Xiamen as the research object, aiming at discussing the stability of the double-layer initial support structure under the condition of basic V-grade surrounding rock, calculating the data of vault subsidence and lateral convergence by using linear regression analysis method, and comparing with the actual situation, estimating the stability of the tunnel. Through regression analysis, we can finally see that the vault subsidence and lateral convergence of section BYK16 810 of A2 channel tend to be stable after drastic changes, and the final value is also controlled below the standard. It can be concluded that the tunnel support of this section structure has been basically stable and can be used for secondary lining support.
Key word:Double primary lining, multi-arch tunnel, three-layer lining, regression analysis
目录
第一章 绪论 3
1.1研究的目的及意义(含国内外的研究现状分析) 3
1.1.1 研究双连拱隧道的围岩体位移监测与三层复合衬砌支护稳定性的意义 3
1.1.2国内外支护稳定性分析方法及存在的问题 3
1.1.3围岩稳定性与支护稳定性分析实例 4
1.2研究(设计)的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施 4
1.2.1数理初步分析法: 5
1.2.2数值计算方法 5
1.2.3其他方法 5
第二章 工程概况 6
2.1围岩与地质概况 6
2.2隧道设计施工 6
第三章 隧道围岩稳定性理论与稳定性判别方法 8
3.1隧道围岩稳定性理论 8
3.2隧道围岩稳定性的影响因素 8
3.2.1隧道工程地质条件 8
3.2.2隧道工程结构条件 9
3.2.3隧道工程施工条件 9
3.3隧道稳定性判别方法 10
3.3.1围岩强度判别标准 10
3.3.2位移变形判别准则 10
3.4本章小结 12
第四章 隧道位移监测结果与回归分析 12
4.1量侧方法 13
4.1.1收敛计量测 13
4.1.2全站仪量测 13
4.2拱顶下沉量测 14
4.2.1全站仪观测 14
4.2.2量测要求 14
4.2.3量测频率 14
4.3监测数据的整理 15
4.3.1周边位移原始记录和量测资料整理 15
4.3.2拱顶下沉原始记录及量测资料整理 15
4.4位移监测结果及分析 17
4.4.1监测断面的选取 17
4.2.2 Ⅴ级围岩代表断面BYK16 810的回归分析 18
第五章 总结与展望 23
参考文献 23
致谢 24
第一章 绪论
1.1研究的目的及意义(含国内外的研究现状分析)
1.1.1 研究双连拱隧道的围岩体位移监测与三层复合衬砌支护稳定性的意义
作为一种特殊的,复杂的工程结构的系统,隧道的机械结构和稳定性不仅受到岩层条件和地质功能的影响,还会受到隧道开挖方法,支护类型,支护时机,支护参数等因素的影响故而围岩应力变化与位移变化也会影响结构的设计与工程的进度。
由于大跨度连拱隧道和复杂结构的开挖和支护交错同时开展,这使得围岩和支护荷载中出现更复杂的应力变化。许多发达国家在隧道施工过程中采用监控和信息化建设,已完成隧道工程动态设计系统,其中一些已经开始在相关国家申请工业化的设计。基于信息化设计的基础上,监视和测量的新工程动态监测系统取得了快速发展。
我国隧道建设开始较晚,虽然至今为止,国内的已有不少连拱隧道,但在设计施工中,目前仍没有一个能够作为一般标准的规定与范例,在偏压连拱隧道的围岩稳定性分析方面也几乎没有什么成果。现阶段对偏压连拱隧道研究仍在起步中,部分研究也仅仅是关注在不同开挖阶段中的围岩的应力变化分析。而针对某一具体隧道进行的数值模拟和现场监控结合的分析就更少,而且许多监控量测数据,只是做出了简单的曲线图,没有对数据进行处理分析,不容易看出围岩的稳定压力趋势
因此在不断的工程实践中 结合有效元和geostudio等软件模拟施工过程 研究数据,给隧道安全施工和围岩支护设计提供可靠的依据十分的有必要。