纤维混凝土单层衬砌隧道稳定性研究

摘要

论文在对纤维混凝土力学性质大量试验的基础上，通过理论分析、模型试验、数值模拟和现场试验等方法，对纤维混凝土单层衬砌隧道稳定性等进行了较为系统深入的研究，主要工作和研究成果有：
　　①研究了纤维混凝土的增强机理，得出了纤维掺入量与试件抗折强度、抗渗性能之间的相关关系；进一步通过相似模拟实验，研究了锚杆和衬砌共同支护的径向应力分布规律，以及锚固范围内切向应力分布规律。
　　②在分析Q系统分类法的基础上，创造性地运用围岩松动圈支护理论进行单层衬砌洞室围岩稳定性分析，提出的指标科学、综合性强、测试方法简单，有利于单层衬砌工法的推广应用。
　　③以关长山隧道为依托，通过数值模拟分析，对单层衬砌控制位移的影响因素进行了研究，提出单层衬砌对于弹性模量的适用范围，以及通过提高衬砌强度比增加衬砌厚度更有效控制隧道最大位移。
　　④通过隧道施工现场的试验研究，获得了围岩与喷射混凝土层接触压力、喷射混凝土内应力、格栅钢架内主筋应力、锚杆轴力、围岩压力以及单层衬砌隧道收敛变形的变化规律。

目录

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目录

1 绪 论

1.1 问题的提出和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容和方法

2 隧道单层衬砌支护稳定性分析

2.1 隧道单层衬砌稳定性分析

2.2 单层衬砌的支护作用对象及传力分析

2.3 单层喷混凝土衬砌的作用机理分析

2.4 本章小结

3 纤维混凝土力学性能增强机理与试验研究

3.1 纤维混凝土力学增强机理

3.2 纤维喷射混凝土试验研究

3.3 隧道纤维喷射混凝土单层永久衬砌试验研究

3.4 本章小结

4 隧道单层衬砌锚杆支护加固力学效应研究

4.1 单层衬砌锚杆支护加固效应

4.2 锚杆在均质岩体单层衬砌加固效应的模型试验

4.3 单层衬砌隧道锚杆的加固效果的数值模拟

4.4 本章小结

5 单层衬砌隧道的稳定性及其影响因素数值模拟研究

5.1 工程概况

5.2 数值模型建立与力学参数的确定

5.3 单层衬砌加固隧道稳定性的数值分析

5.4 单层衬砌影响因素探讨

5.5 本章小结

6 隧道单层衬砌结构受力特征现场试验研究

6.1 隧道单层衬砌结构受力特征试验研究

6.2 隧道单层衬砌变形规律的实测研究

6.3 钢纤维喷射混凝土现场试验与监测分析

6.4 本章小结

7 结论与建议

7.1 主要结论

7.2 建议与展望

致谢

参考文献

附 录