資源描述:
《城市軌道交通富水巖溶隧道襯砌外水壓力及結構受力研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、城市軌道交通富水巖溶隧道襯砌外水壓力及結構受力研究重慶大學碩士學位論文(專業(yè)學位)學生姓名:王森指導教師:鐘祖良副教授兼職導師:易立高級工程師學位類別:工程碩士(建筑與土木工程領域)重慶大學土木工程學院二O一五年五月ResearchOnWaterPressureOnLiningAndTheStressCharacteristicsofLiningStructureofWaterRichKarstTunnelInUrbanRailTrafficAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfill
2、mentoftheRequirementforProfessionalDegreeByWangSenSupervisedbyAssociatePro.ZhongZuliangPluralisticSupervisedbySeniorEng.YiLiSpecialty:ME(ArchitecturalandCivilEngineeringField)CollegeofCivilEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay,2015中文摘要摘要隨著我國軌道交通的發(fā)展,隧道選線時不可避免的需穿越
3、高水壓富水地層,以往遇到高水壓富水地層問題,往往采取“以排為主”的防排水設計原則,對水荷載的考慮較少,但對生態(tài)環(huán)境和工程都會造成諸多不利的影響。本文為保護生態(tài)環(huán)境和保障工程的耐久性、安全性,以“主動堵水,限量排放”為理念進行隧道設計,考慮水荷載對隧道結構及穩(wěn)定性的影響。本文在重慶市自然科學基金計劃資助下,以重慶市軌道交通領域第一條長大山嶺隧道即1號線中梁山隧道為依托工程,采用理論分析、現(xiàn)場試驗、數(shù)值模擬等方法對富水巖溶隧道襯砌外水壓力及結構受力特征等進行了系統(tǒng)深入的研究,取得以下主要成果:①通過對工程水文地質資料的調查,分析了水對隧道圍巖和襯砌結
4、構穩(wěn)定性的影響特征,得到水對圍巖穩(wěn)定性的影響主要表現(xiàn)為圍巖粘聚力、內摩擦角和有效應力的降低,水對襯砌穩(wěn)定性的影響主要表現(xiàn)為水在混凝土襯砌的微裂紋內運動產生了劈裂力和巖溶水對鋼筋的腐蝕。②通過對中梁山隧道施工過程中的襯砌結構受力及襯砌外水壓力進行現(xiàn)場量測試驗,獲得了襯砌結構受力隨時間的變化規(guī)律和不同排水孔失效區(qū)段長度下隧道襯砌外水壓力的變化規(guī)律③在現(xiàn)場試驗和數(shù)值模擬的基礎上分析了襯砌背后排水系統(tǒng)暢通性對隧道圍巖、加固圈、襯砌的滲流場分布的影響,獲得了隨著排水失效長度的增大,注漿加固圈、初期支護及二次襯砌的水壓力的變化規(guī)律。通過FLAC3D對隧道開挖
5、過程進行了模擬,獲得了隧道開挖過程中圍巖、加固圈、襯砌結構的分布規(guī)律和受力特征。④通過分析不同注漿加固圈厚度和滲透系數(shù)對隧道加固圈、初期支護及二次襯砌的滲流場、應力場、位移場及穩(wěn)定性的影響,得到了隨著加固圈厚度和滲透系數(shù)的變化,隧道加固圈、初期支護及二次襯砌的滲流場、應力場、位移場的分布規(guī)律、變化特征和二次襯砌穩(wěn)定性的變化規(guī)律,并提出了合理的注漿加固圈設計參數(shù)。⑤針對隧道開挖后形成的(非)穩(wěn)定滲流場問題,以伯努利方程和達西定律為基礎,推導了(非)穩(wěn)態(tài)滲流下滲透系數(shù)與水壓力之間的關系,定性驗證了數(shù)值模擬結果的可信性。關鍵詞:隧道,外水壓試驗,穩(wěn)定性
6、,加固圈,非穩(wěn)定滲流I英文摘要ABSTRACTWiththedevelopmentofurbanrailtraffic,itisinevitablefortunneltocrossahighpressurewater-richstratum.inthepast,"Exclusive"principleswereoftenusedwhencomeacrosshighpressurewater-richstratum,Lesslikelytoconsiderthewaterpressure,butitcreatedmanybadinfluencest
7、oecosystemandengineering.Inthispaper,inordertoprotecttheenvironmentandinsurethedurabilityandsafetyofengineering,intheconceptoftakingpositivemeasurestoretainwaterandlimitemissiontodesigntunnel,andconsidertheinfluenceofwatertothestabilityoftunnelandliningstructure.Basedonthezho
8、ngliangshantunnelofrailtransitline1,theoreticalanalysisandfieldtesta