复杂地质条件下双连拱浅埋隧道施工技术研究及其应用

摘要

我国高速公路经过近二十年的建设,现已形成相当规模,并逐步由平原地区向山区发展.山区高速公路的建设由于设计要求和地形限制,不可避免地要求修筑隧道工程.对于那些布线困难的短地段,采用连拱隧道形式,是一种解决工程问题的有效手段,现己在许多高速公路上修建了连拱隧道.在连拱隧道的建筑中,对施工工艺的研究,已越来越受到设计、施工和科研单位的关注. 本文依托北京一福州高速公路安徽段铜陵至汤口(黄山南大门)高速公路上的上坡双连拱隧道工程项目,上坡隧道是一座双连拱隧道,隧道全线浅埋,受地质构造影响围岩松散,自承载能力差.本论文以上坡隧道为研究对象,参考国内外双连拱隧道施工成功的施工方法和工艺,采用工程类比方法并结合上坡隧道的实际地质情况,系统地对浅埋、软弱围岩条件下的双连拱隧道施工技术进行了探讨和研究,主要研究内容为:对双连拱隧道的施工方案从理论上进行了分析,探讨了双连拱隧道的合理施工方案;采用弹性有限元理论,运用有限元分析程序ADINA,对隧道施工过程进行模拟计算,主要分析了隧道施工过程中围岩的应力分布、围岩变形状况;针对施工过程中出现塌方及病害,提出了采用多种辅助施工方法治理,如超前预支护方法、注浆小导管、管棚工法等,稳定了工作面,防止出现大的垮塌,保证施工的顺利进行:监测技术己经成为了隧道建设的必不可少项目,论文将得到的现场量测数据进行分析处理反馈,为隧道施工提供了科学依据,对现场施工方案的优化起到了重要的作用.本文所得结论对公路双连拱隧道的建设有一定的工程指导意义.

目录

文摘

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致谢

第一章概述

1.1连拱隧道概述

1.2国内外双连拱隧道修建技术的现状

1.3本文的主要研究内容

第二章上坡连拱隧道设计情况

2.1上坡隧道概况

2.2工程地质及水文地质情况

2.3水文地质条件

2.4不良地质现象

2.5地质水文条件对隧道稳定性的影响分析

2.6上坡隧道设计情况

第三章上坡连拱隧道施工技术

3.1新奥法在连拱隧道施工中的应用

3.2上坡隧道施工方法

3.3上坡隧道开挖支护的辅助方法

3.4上坡双连拱隧道防排水施工工艺

第四章双连拱隧道的塌方处理及病害治理

4.1上坡隧道塌方过程

4.2上坡隧道塌方及病害原因分析

4.3上坡隧道塌方处理措施

4.4上坡隧道塌方处理过程中的关键工序

4.5上坡隧道病害整治措施

第五章数值模拟

5.1隧道工程中常用的数值模拟方法

5.2隧道施工有限元法模拟基本思想

5.3 ADINA在岩土与地下工程中的应用简介

5.4上坡隧道二维数值模拟

5.5隧道施工过程模拟在ADINA软件中的实现

本章小结：

第六章施工监控量测与分析

6.1现场监控量测的必要性和主要任务

6.2量测的内容

6.3上坡隧道的现场量测数据及分析

第七章全文工作总结与展望

参考文献