公路隧道喇叭型直接进洞技术研究
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摘要
隧道洞口段施工在整个隧道工程中占有举足轻重的地位。当洞口段存在不良地质时,采用传统进洞方法时需要拉槽刷坡,对环境影响大。本文从与隧道洞口工程相关的一系列问题出发,通过研究洞门的功能与形式、洞口位置的选择、进洞施工技术以及洞口段工程问题出发,在保证安全的前提下,提出了一种将洞门施工与进洞施工结合起来的新的进洞方法,在完成隧道洞口开挖的同时也能完成洞门的施工,在此基础上本文提出两种喇叭型直接进洞技术。
本着“不破坏就是最大的保护”的理念,为达到最大程度保护洞口坡体稳定性,通过对现有隧道进洞技术的研究,本文首先给出了两种喇叭型直接进洞技术的基本原理、技术特点、技术难点、施工方法；其次,采用ANSYS有限元数值模拟的方法,通过分析支护结构的受力、变形,研究了两种喇叭型支护结构的可靠性；最后,对Ⅱ型喇叭型进洞技术施工过程进行弹塑性数值模拟,得到围岩、初期支护、二次衬砌各监测点位移随开挖距离的变化规律,以及支护结构的受力特征。
本文研究表明,喇叭型隧道直接进洞技术是对隧道进洞技术的一次有益尝试与改进,研究结果可为该技术的实际工程应用提供理论依据。
The portal construction is very important in the whole tunnel construction, especially in unfavorable geologic conditions. While adopting conventional method, foundation excavation and slope cutting will be needed, which have great impact on the environment. This article starts from the issues related to tunnel portal, by studying function and form of the portal, location of the portal, construction technology and problems in portal construction procedure, under the guideline of ensuring safety, a kind of new portal construction method are introduced, which can complete portal excavation and portal construction at the same time without construction portal additionally. The method integrate portal excavation and construction process. Two trumperlike direct excavation technology are proposed based on the above idea.
Under the spirit of "do not destroy is the ultimate protection", in order to achieve original purpose of maximum protection of the of rock, by researching existing tunnel construction technology, given the basic principles, construction method, technical characteristics, technical difficulties and an application of the technology in portal construction design combined with engineering practice in this paper. Using ANSYS FEM numerical simulation, studying reliability of two trumpetlike supporting structure by analyzing stress and deformation of supporting structure.
This study shows that:trumpetlike direct excavation technique is a useful try and improvement for tunnel pertal construction technique, the results of the study can provide a theoretical basis for practical engineering applications.
本着“不破坏就是最大的保护”的理念,为达到最大程度保护洞口坡体稳定性,通过对现有隧道进洞技术的研究,本文首先给出了两种喇叭型直接进洞技术的基本原理、技术特点、技术难点、施工方法；其次,采用ANSYS有限元数值模拟的方法,通过分析支护结构的受力、变形,研究了两种喇叭型支护结构的可靠性；最后,对Ⅱ型喇叭型进洞技术施工过程进行弹塑性数值模拟,得到围岩、初期支护、二次衬砌各监测点位移随开挖距离的变化规律,以及支护结构的受力特征。
本文研究表明,喇叭型隧道直接进洞技术是对隧道进洞技术的一次有益尝试与改进,研究结果可为该技术的实际工程应用提供理论依据。
The portal construction is very important in the whole tunnel construction, especially in unfavorable geologic conditions. While adopting conventional method, foundation excavation and slope cutting will be needed, which have great impact on the environment. This article starts from the issues related to tunnel portal, by studying function and form of the portal, location of the portal, construction technology and problems in portal construction procedure, under the guideline of ensuring safety, a kind of new portal construction method are introduced, which can complete portal excavation and portal construction at the same time without construction portal additionally. The method integrate portal excavation and construction process. Two trumperlike direct excavation technology are proposed based on the above idea.
Under the spirit of "do not destroy is the ultimate protection", in order to achieve original purpose of maximum protection of the of rock, by researching existing tunnel construction technology, given the basic principles, construction method, technical characteristics, technical difficulties and an application of the technology in portal construction design combined with engineering practice in this paper. Using ANSYS FEM numerical simulation, studying reliability of two trumpetlike supporting structure by analyzing stress and deformation of supporting structure.
This study shows that:trumpetlike direct excavation technique is a useful try and improvement for tunnel pertal construction technique, the results of the study can provide a theoretical basis for practical engineering applications.
引文
[1]蒋树屏.在2009年全国公路隧道学会学术会议开幕式的讲话.公路隧道,2009
[2]韩剑.小康高速公路隧道进洞技术研究[D].西安：长安大学,2009：3-5
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