針對(duì)鐵路及公路隧道,建立通過(guò)實(shí)測(cè)位移進(jìn)行隧道初期支護(hù)安全性評(píng)價(jià)的理論和方法。具體研究?jī)?nèi)容包括:通過(guò)資料調(diào)研和實(shí)際測(cè)量獲取重要基本隨機(jī)變量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù);進(jìn)行噴混凝土變形性能隨齡期增長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn),提出噴混凝土強(qiáng)度、剛度參數(shù)的時(shí)程曲線;考慮噴混凝土早期收縮、徐變及溫度對(duì)變形的影響,推導(dǎo)根據(jù)支護(hù)測(cè)量位移計(jì)算支護(hù)內(nèi)力的公式;針對(duì)素噴混凝土和鋼架(格柵鋼架和型鋼鋼架)噴混凝土,提出在一定可靠性要求下隧道初期支護(hù)的目標(biāo)位移值(拱頂下沉和水平收斂)的確定方法;編制由基本測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算隧道目標(biāo)位移值的計(jì)算機(jī)程序;研究結(jié)果實(shí)際應(yīng)用于隧道工程的施工位移監(jiān)控量測(cè),驗(yàn)證并完善所提方法。本項(xiàng)目研究的意義在于可使隧道初期支護(hù)安全性從定值評(píng)價(jià)發(fā)展為概率評(píng)價(jià),更充分地利用位移量測(cè)數(shù)據(jù),增強(qiáng)評(píng)價(jià)的客觀性,提高隧道信息化施工的技術(shù)水平。
完成了對(duì)隧道噴混凝土支護(hù)厚度、鋼筋保護(hù)層厚度、鋼筋力學(xué)性質(zhì)、噴混凝土材料力學(xué)性質(zhì)(抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、彈性模量)及噴混凝土力學(xué)性質(zhì)隨齡期變化等資料的收集,獲得了基本隨機(jī)變量的統(tǒng)計(jì)資料。完成了C20和C25兩種配合比噴混凝土的性質(zhì)試驗(yàn)。性質(zhì)參數(shù)隨時(shí)間的變化涉及2天、5天、7天和16天齡期,測(cè)量參數(shù)包括抗壓強(qiáng)度、彈性模量、干縮系數(shù)和徐變系數(shù)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析了早齡期噴射混凝土徐變特點(diǎn),對(duì)GL2000模型進(jìn)行了修正,得到了適合于噴射混凝土早齡期徐變度的預(yù)測(cè)模型。在前期素噴混凝土的基礎(chǔ)上,建立了格柵鋼架和型鋼鋼架?chē)娀炷林ёo(hù)的安全性評(píng)價(jià)方法??紤]的因素包括隧道內(nèi)溫度變化、噴混凝土的收縮、噴混凝土的徐變。推導(dǎo)了根據(jù)初期支護(hù)的測(cè)量位移計(jì)算支護(hù)內(nèi)力的公式。討論了噴混凝土水化熱對(duì)支護(hù)安全性的影響。噴混凝土水化熱對(duì)溫度場(chǎng)有明顯影響的深度為1m,影響的時(shí)間主要在噴層施做后5天,對(duì)噴層變形的影響主要在于軸向應(yīng)變。采用C語(yǔ)言,編制了按直接Monte-Carlo法計(jì)算支護(hù)可靠指標(biāo)的計(jì)算機(jī)程序。程序可考慮噴混凝土干縮、徐變和溫度的影響。選擇北京地鐵14號(hào)線右安門(mén)外站~北京南站區(qū)間及內(nèi)蒙古錫烏鐵路工程扎爾斯臺(tái)隧道進(jìn)口,對(duì)隧道初期支護(hù)的拱頂下沉、拱腳收斂,以及隧道內(nèi)空氣溫度和濕度進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量,獲得了測(cè)量數(shù)據(jù),對(duì)建立的位移方法進(jìn)行了驗(yàn)證。根據(jù)本項(xiàng)目的研究成果已撰寫(xiě)科研論文11篇,其中8篇已發(fā)表(5篇EI),1篇已接收(工程力學(xué),EI),2篇已完稿。 2100433B
隧道初期支護(hù)的有關(guān)要求 一 、原材料 隧道初期支護(hù)采用的所有原材料必須在自檢合格后向總監(jiān) 辦報(bào)批,總監(jiān)辦經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)合格后對(duì)申報(bào)材料進(jìn)行批復(fù),施工過(guò)程中必須采用批復(fù)的原材料,未經(jīng)批復(fù)的材料一律不得使用,...
(1)噴射混凝土不得采用干噴工藝,應(yīng)采用濕噴工藝進(jìn)行施工。采用混凝土噴射機(jī)組進(jìn)行噴射混凝土施工,液體速凝劑應(yīng)采用環(huán)保無(wú)堿速凝劑。濕噴混凝土的坍落度宜控制在80~120mm。 ?。?)噴射混凝土配合比應(yīng)...
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為評(píng)價(jià)高巖溫隧道施工過(guò)程中初期支護(hù)的安全性,研究了高巖溫隧道初期支護(hù)溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)的施工期特征和演變規(guī)律.首先通過(guò)熱-應(yīng)力耦合三維數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,研究了不同原始圍巖溫度場(chǎng)中,高巖溫隧道開(kāi)挖過(guò)程中初期支護(hù)溫度場(chǎng)的變化規(guī)律;其次考慮圍巖荷載和溫度荷載共同作用,分析了高巖溫隧道開(kāi)挖過(guò)程中初期支護(hù)應(yīng)力場(chǎng)的變化規(guī)律;最后基于初期支護(hù)應(yīng)力值,評(píng)價(jià)了高巖溫隧道初期支護(hù)的安全性.研究結(jié)果表明:受施工通風(fēng)影響,初期支護(hù)溫度在隧道開(kāi)挖后急劇降低,約5 d后基本與洞內(nèi)氣溫一致;受施工工序影響,初期支護(hù)最大拉應(yīng)力先增后減,最大壓應(yīng)力持續(xù)增加;隨著圍巖初始溫度增大,在不同施工步序中,初期支護(hù)的最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力均增大;初期支護(hù)安全性由噴射混凝土抗拉強(qiáng)度控制,當(dāng)圍巖初始溫度大于60℃時(shí),C25噴射混凝土將發(fā)生拉裂破壞.
《軟弱地層隧道初期支護(hù)技術(shù)——-鋼架?chē)娋W(wǎng)鎖腳錨桿組合結(jié)構(gòu)》是關(guān)于軟弱地層隧道初期支護(hù)技術(shù)的研究專(zhuān)著,可供從事隧道及地下工程領(lǐng)域研究的科研人員和工程技術(shù)人員,以及高等院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的師生參考使用。
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《軟弱地層隧道初期支護(hù)技術(shù):鋼架?chē)娋W(wǎng)鎖腳錨桿組合結(jié)構(gòu)》內(nèi)容簡(jiǎn)介:噴錨支護(hù)推廣以來(lái),系統(tǒng)錨桿在軟弱地層隧道中的支護(hù)作用,一直是隧道工程界爭(zhēng)論的熱點(diǎn)問(wèn)題?!盾浫醯貙铀淼莱跗谥ёo(hù)技術(shù):鋼架?chē)娋W(wǎng)鎖腳錨桿組合結(jié)構(gòu)》從理論到實(shí)踐,對(duì)隧道變形規(guī)律,系統(tǒng)錨桿在黃土隧道中的支護(hù)效果與機(jī)理,以及鋼架支護(hù)條件下軟弱巖層隧道系統(tǒng)錨桿的作用效果等方面進(jìn)行了研究。提出軟弱地層隧道初期支護(hù)應(yīng)采用以鋼架為主體的剛性支護(hù)體系,即鋼架 噴射混凝土 鋼筋網(wǎng) 鎖腳錨桿(管)(簡(jiǎn)稱(chēng)鋼架?chē)娋W(wǎng)鎖腳錨桿)組合支護(hù)結(jié)構(gòu)。同時(shí)提出“快挖、快支、快封閉,二次襯砌仰拱與邊墻基礎(chǔ)緊跟,二次襯砌適時(shí)施作”的軟弱地層隧道施工原則。其研究成果已推廣應(yīng)用于工程實(shí)踐,為國(guó)家節(jié)省了數(shù)億元工程費(fèi)用,經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益非常顯著。
【學(xué)員問(wèn)題】隧道初期支護(hù)施工內(nèi)容有哪些?
【解答】錨桿桿體選用20MnSi鋼筋,直徑22mm,砂采用中粗砂,最大粒徑不得大于2.5mm,使用前過(guò)篩清洗,水泥選用42.5號(hào)普硅水泥,漿液標(biāo)號(hào)不低于C20,錨固劑采用合格的專(zhuān)用錨固劑。鉆孔采用煤礦螺旋鉆,鉆孔完畢后,進(jìn)行清孔,人工安裝錨桿。錨桿端頭安裝墊板并與噴砼面密貼。
噴射砼選用TK961濕噴機(jī)。濕噴機(jī)的工作風(fēng)壓控制在0.3~0.5Mpa范圍內(nèi)。嚴(yán)格控制好噴嘴與受?chē)娒娴木嚯x和角度。噴嘴與受?chē)娒娲怪?,有鋼筋時(shí)角度適當(dāng)放偏30°左右,噴嘴與受?chē)娒婢嚯x控制在1.0~1.2m范圍內(nèi)。噴射順序自下而上,料束呈旋轉(zhuǎn)軌跡運(yùn)動(dòng),一圈壓半圈,縱向按“S”形運(yùn)動(dòng)。
型鋼鋼架、鋼筋網(wǎng)片在洞外集中加工,現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械配合人工安設(shè)。
以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問(wèn)題整理而成,供參考,如有問(wèn)題請(qǐng)及時(shí)溝通、指正。