礦山法施工的鐵路隧道裝配式襯砌力學特性研究.pdf

1、從國內(nèi)外裝配式襯砌的發(fā)展現(xiàn)狀來看，其主要應(yīng)用于盾構(gòu)隧道，而在礦山法修建隧道中應(yīng)用較少。目前國內(nèi)鐵路隧道大多采用礦山法施工，而采用預制構(gòu)件不僅可以提高工程質(zhì)量和修建速度，還可以降低成本、改善施工環(huán)境。同時這也是隧道施工工廠化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。因此裝配式襯砌在礦山法施工的鐵路隧道中有著廣闊的應(yīng)用前景，從而針對礦山法施工隧道裝配式襯砌的力學特性進行研究是很有必要的。 本文根據(jù)國內(nèi)外隧道設(shè)計計算的模型，運用有限元數(shù)值模擬對礦山法施工隧

2、道的裝配式襯砌的力學特性進行了研究，主要有以下幾個重點研究內(nèi)容： ①借鑒國內(nèi)外鐵路隧道和盾構(gòu)隧道的設(shè)計經(jīng)驗以及已有的研究成果，分析和探討了適用于礦山法施工的裝配式襯砌隧道結(jié)構(gòu)計算的“荷載—結(jié)構(gòu)法”和“圍巖—結(jié)構(gòu)法”。 ②對單線鐵路隧道標準斷面進行了優(yōu)化設(shè)計，并通過優(yōu)化設(shè)計確定適合于裝配式襯砌的隧道斷面型式。 ③按照“綜合考慮結(jié)構(gòu)的受力、構(gòu)件的制作與安裝等因素”的構(gòu)件劃分原則，提出5種備選構(gòu)件劃分方案；通過對結(jié)構(gòu)受

3、力合理性和施工可行性等方面的對比分析，確定了適用于全預制襯砌結(jié)構(gòu)的最佳構(gòu)件劃分方案。 ④采用“荷載—結(jié)構(gòu)法”計算模型，有限元數(shù)值分析法研究了不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)、圍巖彈性反力系數(shù)對襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力狀況的影響，同時分析了在考慮錯縫拼裝的空間效應(yīng)時襯砌結(jié)構(gòu)的受力特性。 ⑤結(jié)合礦山法施工特點和裝配式襯砌結(jié)構(gòu)的特殊性，采用有限元法對隧道施工動態(tài)進行了數(shù)值模擬，結(jié)果表明施工中初期支護的設(shè)置將對襯砌管片的受力和圍巖塑性區(qū)產(chǎn)生明顯影響；注漿