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《水平高壓旋噴樁在隧道軟弱圍巖加固中的應(yīng)用研究》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、國內(nèi)圖書分類號:U455.4密級:公開國際圖書分類號:624.1西南交通大學(xué)研究生學(xué)位論文水平高壓旋噴樁在隧道軟弱圍巖加固中的應(yīng)用研究年級:二〇一三級姓名:任鵬申請學(xué)位級別:工程碩士專業(yè):建筑與土木工程指導(dǎo)老師:高波教授易圖林教高二零一七年五月二十日西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第I頁ClassifiedIndex:U455.4U.D.C:624.1SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisApplicationofhorizontalhighpressurejetgroutingpileinthereinforcementofwea
2、ksurroundingrockoftunnelGrade:2013Candidate:RenpengAcademicDegreeAppliedfor:MasterSpeciality:ArchitectureandCivilEngineeringSupervisor:Prof.BoGaoProf.TulinYiMay,2017西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第II頁西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第III頁西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第IV頁摘要目前,城市內(nèi)部由于人口密度越來越大,可利用土地越來越少,城市逐漸飽和,在這種情況下造成城市人口擁擠、交通阻塞等情況越來越嚴(yán)重以及地面空間可
3、規(guī)劃利用的空間減小,因此,不論是鐵路、公路亦或者人行通道對隧道的需求表現(xiàn)的越來越明顯。但是,在施工過程中碰到了不良地層,一般的如管棚、小導(dǎo)管注漿等超前預(yù)加固技術(shù)逐漸顯現(xiàn)諸多不足的地方。因此,尋求一種新的且行之有效的隧道超前預(yù)支護(hù)方法成為目前急需解決的問題,通過分析諸多國外的成功工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),水平高壓旋噴注漿超前預(yù)支護(hù)技術(shù)對土層的加固范圍以及質(zhì)量能夠很好的進(jìn)行控制。本文通過對國內(nèi)外水平高壓旋噴注漿技術(shù)的理論以應(yīng)用進(jìn)行分析總結(jié),從應(yīng)用背景、加固機(jī)理和加固效果等方面出發(fā),闡明水平高壓旋噴注漿技術(shù)在現(xiàn)實(shí)工程中的運(yùn)用。與此同時,論文結(jié)合依托工程,對水平高壓旋噴注漿超前預(yù)支護(hù)技術(shù)及其施工流程進(jìn)
4、行介紹,通過理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對水平高壓旋噴注漿技術(shù)的加固效果進(jìn)行分析研究。主要得出以下結(jié)論內(nèi)容:(1)使用水平高壓旋噴注漿進(jìn)行地層加固,除我們預(yù)定的加固區(qū)域形成達(dá)到我們要求的固結(jié)體外,在固結(jié)體周圍的土體也得到不同程度的加強(qiáng),加強(qiáng)效果與距加固區(qū)域的距離成反比。在之后對水平高壓旋噴注漿加固效果分析時,應(yīng)當(dāng)考慮這部分土體的加固效果。(2)基于彈塑性力學(xué),推導(dǎo)出來水平高壓旋噴注漿加固的力學(xué)模型,并基于這個模型求出應(yīng)力應(yīng)變的空間分布情況,對水平旋噴注漿超前加固的力學(xué)模型進(jìn)行了推導(dǎo),得出了應(yīng)力和位移分布公式,推導(dǎo)出在自重應(yīng)力影響下圓孔擴(kuò)張理論的應(yīng)力和位移分布公式。(3)將水平高
5、壓旋噴注漿技術(shù)應(yīng)用于隧道施工的超前預(yù)支護(hù),其主要是通過旋噴注漿,改變加固范圍內(nèi)土層的物理性質(zhì)(E、C和?),從而改變地層的力學(xué)性質(zhì),大幅度的增加其承載能力。由于水平高壓旋噴注漿柱體在隧道外側(cè)形成一個相互咬合的水泥土加固體,從而分擔(dān)一部分外部荷載,增進(jìn)了加固支護(hù)作用。(4)水平高壓旋噴注漿超前加固對減少軟弱地層中的沉降和變形具有較好的效果,可以達(dá)到安全施工的要求。與此同時,因?yàn)榧庸腆w能夠分擔(dān)一部分外部荷載,降低襯砌結(jié)構(gòu)自身承載的荷載,從而可以節(jié)省材料,水平高壓旋噴注漿超前預(yù)加固技術(shù)能夠?qū)λ淼拦绊敵两狄约皥龅氐乇沓两颠M(jìn)行控制,從而保證安全施工的要求。與此同時,水平高壓旋噴注漿超前預(yù)加固
6、能夠使隧道結(jié)構(gòu)自身承擔(dān)的內(nèi)力降低,從而可以在滿足使用要求的情況下,減少材料的使用,提高經(jīng)濟(jì)性,而且使用水平高壓旋噴注漿還可西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第V頁以減小由于隧道的開挖引起的圍巖塑性應(yīng)變;(5)從實(shí)踐可知,在進(jìn)行注漿加固施工時,為了達(dá)到漿液和土體充分混合的目的,需要在嚴(yán)格控制旋轉(zhuǎn)速度和拔退速度的情況下,保持注漿壓力穩(wěn)定,從而保證形成一個與未加固土體密切接觸的圓柱狀水泥土柱體,充分發(fā)揮工藝的加固效果。關(guān)鍵詞:水平旋噴樁、作用機(jī)理、力學(xué)模型、有限元分析、施工工藝西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第VI頁AbstractCurrently,withincitiesduetopopu
7、lationdensityincreases,lessandlessavailableland,thecitygraduallysaturated,inwhichcasethecauseofurbanovercrowding,trafficcongestionsituationisgettingworseandfloorspacecanbeplanneduseofspacereduced,therefore,iswhetherdemandforrail,roadorw