分离式隧道开挖围岩内部压力及位移的变化特征文献综述
2020-04-15 17:30:11
目的及意义:本毕业论文以某长为1158米的上下行分离的双向六车道分离式隧道作为研究对象,通过在岩体开挖后在围岩体内部埋设土压力盒,初支上固定监测点,来采集不同时间段的累计应变,对该围岩的受力性能进行分析和研究。通过监控量测可以把控隧道施工的方法,指导隧道施工。通过现场实时监测的数据来弥补理论分析的不足,并把监测结果及时整理分析,为隧道的施工提供可靠的依据。监控量测可以及时预报隧道施工过程中的险情,并及时做好安全防护工作。通过监控量测,合理布设隧道施工的进度。
近年来,由于我国经济的快速稳定发展,在国家基本铁路网的基础上,为提高铁路运行的质量与速度,向着高速铁路的发展方向,隧道工程大大地缩短了路线的长度,加快了列车运行的速率,缩短了列车运行的时间,提高了乘客的舒适度。 监控量测贯穿于整个的隧道施工的全过程之中,是隧道全施工与隧道施工技术变更的基本保障。
国内外研究现状:1922年Hewett和Johannesson基于土压力理论来估算作用在衬砌结构上的压力大小和分布情况。这一结果往往基于工程技术人员的想法和经验,而且没有考虑岩土介质开挖后的应力重分布。因此具有很大的盲目性和不确定性。
1946年泰沙基( K. Terzaghi) 基于应力传递法提出了松散岩体的围岩压力计算公式。泰沙基压力公式考虑了松散材料的内部粘聚力,但侧部摩擦系数均取为松散材料的内摩擦角的正切值。按照此法计算出的围岩压力值过于保守,适用于计算浅埋隧道围岩的压力。
1991年Goe l and Je thwa建议了基于RMR体系的估算重岩压力的计算公式,1994年Goe1提出了围岩压力与RCR ( 1ockcondition rating)体系的关系式。1995年,Goel, R.K对泰沙基公式实用范围进行了修改,得到挤压条件与非挤压条件下, 围岩压力与岩体系数N的关系。
可以看出印度学者研究获得各种围岩压力的经验公式对于印度地层更为实用。另外,这些公式多数是针对矿井和巷道工程等深埋隧道更为适用。
在我国,莫勋涛(2001)结合铁路隧道关于围岩分级值与围岩塌方的统计公式,推出了具有概率理论基础的通过站立时间进行初期支护可靠度设计的荷载确定方法。我国比较有代表性的围岩压力公式有:《铁路隧道设计规范》 (TB10003- -2005)中的基于1025个塌方资料,建议了按概率极限状态法下,视松散体考虑的围岩压力计算公式。《公路隧道设计规范》 (JTG D70- -2004)中的IV~ VI级围岩中浅埋隧道荷载计算公式(谢家杰公式)深埋隧道的围岩压力为松散体时的计算公式。《水工隧道设计规范》(SL279- -2002)中的薄层状及碎裂散体结构的围岩条件下的围岩压力的计算公式。《人工岩石洞室设计规范》中的围岩压力公式等。它们是在总结以往国内外分类方法的基础上,针对中国特色的工程实际而提出来的,基本上代表了我国当前围岩压力的最新水平。
2. 研究的基本内容与方案
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基本内容:本毕业论文拟以某长为1158米的上下行分离的双向六车道分离式隧道作为研究对象,通过在岩体开挖后在围岩体内部埋设土压力盒,初支上固定监测点,来采集不同时间段的累计应变,对该围岩的受力性能进行分析和研究。