大跨度鐵路懸索橋隧道錨原位模型試驗方案研究.pdf

1、本文結(jié)合金沙江特大橋開展鐵路懸索橋隧道式錨碇原位模型試驗方案研究。擬采用地質(zhì)調(diào)查、室內(nèi)巖體常規(guī)力學(xué)試驗、原位巖體力學(xué)性質(zhì)試驗、原位縮尺模型試驗等綜合手段，系統(tǒng)研究隧道錨所在區(qū)域工程地質(zhì)條件、巖體物理力學(xué)特性、隧道錨和圍巖變形變位特性，流變特征，隧道錨承載能力及潛在破壞特征和隧道錨穩(wěn)定性等問題。
　　為了準(zhǔn)確掌握香格里拉岸試驗隧道錨區(qū)域圍巖力學(xué)性質(zhì)，選取該區(qū)域內(nèi)巖體進行室內(nèi)常規(guī)物理性質(zhì)試驗，并在該區(qū)域進行原位力學(xué)性質(zhì)試驗，以獲得試驗

2、區(qū)域內(nèi)巖體準(zhǔn)確的物理參數(shù)，為后續(xù)開展隧道錨原位縮尺模型試驗和隧道錨穩(wěn)定性分析提供依據(jù)。
　　原位縮尺模型試驗是本次試驗方案設(shè)計的主體。試驗以相似理論為依據(jù)并通過對比多個類似原位縮尺模型試驗結(jié)果，得出不同幾何相似比對巖體變形有著巨大的影響，各不相同的地質(zhì)條件和“尺寸效應(yīng)”也導(dǎo)致試驗結(jié)果產(chǎn)生巨大的差異，為盡可能減少因“尺寸效應(yīng)”帶來的影響，真實反映隧道錨及周圍巖體在荷載作用下的變形變位特征，確定本次縮尺模型的相似比為1∶10。在試驗?zāi)?/p>

3、型尺寸確定的基礎(chǔ)上，結(jié)合前期針對麗江岸實橋隧道錨有限元數(shù)值計算結(jié)果，得到試驗錨碇及圍巖在加載過程中的應(yīng)力、位移變化規(guī)律和極限荷載下的巖體變形范圍，確定本次試驗的場地及范圍。為深入研究錨體及圍巖在荷載作用下的變位特征，將本試驗測試內(nèi)容確定為錨體及圍巖在荷載作用下的變形和應(yīng)變等效應(yīng)量。針對變形和應(yīng)變等效應(yīng)量編制采用電感式多點位移計測試錨碇及周圍巖體內(nèi)部變形;采用應(yīng)變計測試錨碇內(nèi)部變形;采用智能數(shù)碼通用位移計測試錨碇及圍巖表面變形的測試方案;

4、采用位錯計測試錨體與圍巖接觸面的相對位移。
　　為了達到試驗加載要求，模擬實際隧道錨所處的多種受荷模式，并克服拉拔方式中采用的反力大梁過于笨重等缺點，采用在錨碇后端面布置千斤頂?shù)暮笸品ǖ募虞d方式。
　　原位縮尺模型試驗是一項系統(tǒng)工程，合適的試驗場地，精確的測試儀器，合理的儀器布置方案，有效可行的加載設(shè)備和簡便高效的采集設(shè)備缺一不可，本文就這些方面一一展開討論，準(zhǔn)確把握試驗方向，依據(jù)試驗?zāi)康牧幹贫ǔ鲆惶缀侠淼脑囼灧桨福玫?/p>

5、質(zhì)調(diào)查、巖體力學(xué)試驗、原位縮尺模型試驗等綜合手段，系統(tǒng)研究隧道錨所在區(qū)域工程地質(zhì)條件、巖體物理力學(xué)特性、隧道錨受力變形特性、流變特征、隧道錨承載能力及潛在破壞特征和隧道錨穩(wěn)定性等問題。驗證隧道式錨碇設(shè)計成果與計算方法的合理性，并確認(rèn)這些結(jié)果所證實的一般規(guī)律與計算理論可推廣到實際結(jié)構(gòu)中去，為今后開展類似工程積累經(jīng)驗，提高人們關(guān)于各種參數(shù)對工程性能影響的認(rèn)識，并為建立系統(tǒng)的隧道錨設(shè)計理論和方法，編制隧道錨相關(guān)規(guī)程規(guī)范提供依據(jù)，促進隧道式錨碇