黄土公路隧道施工研究论文提纲

论文题目：浅埋大断面黄土隧道灰土挤密桩复合地基受力与变形性状研究

摘要：软弱黄土公路隧道的受力变形一直是学术界和工程界比较关注的问题。由于黄土特殊的工程性质,黄土公路隧道隧底的受力变形特征也与其它山岭隧道有着很大的不同。为了能充分认识黄土公路隧道隧底的受力与变形特征,以便提出有效的基底加固措施。本文以付家窑隧道为依托,运用有限元软件、结合现场实测等手段分析研究浅埋条件下隧道基底桩体及桩间土的受力与变形规律。主要工作如下:1、根据付家窑隧道现场测试结果,分析浅埋条件下扁平大断面三车道黄土隧道边墙压力、基底围岩压力和附加应力的大小随时间的变化规律,得到隧道基底围岩应力分布特征。2、运用MIDAS/GTS有限元软件,以依托工程为背景,对隧底未处理条件下隧道施工过程进行二维数值模拟。分析隧道基底围岩压力的分布规律、隧道开挖过程中竖向位移和水平向位移的变化趋势以及隧底围岩塑性区的分布特征。3、对采用灰土挤密桩处理后隧道的施工过程进行数值模拟,分析隧道基底桩身应力、桩身轴力及桩间土应力沿灰土挤密桩桩深的分布特征、隧道开挖过程中隧底围岩位移的变化规律及隧底围岩塑性区的分布特点。4、利用有限元软件,对浸水条件两种工况下的隧道施工过程进行二维数值模拟,研究极端条件下软弱黄土隧道基底桩身应力、桩身轴力及桩间土应力沿深度方向的分布规律、隧道支护完成后隧底围岩竖向和水平向位移的变化规律及隧底塑性区的分布特征。

关键词：公路隧道;软弱黄土;隧道基底加固;数值分析

学科专业：岩土工程

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 研究目的及意义

1.1.1 研究目的

1.1.2 研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国内研究现状

1.2.2 国外研究现状

1.2.3 灰土挤密桩加固技术研究现状

1.3 主要研究内容和研究思路

1.3.1 研究内容

1.3.2 研究思路

第二章 隧道基底围岩受力与变形测试分析

2.1 依托工程概况

2.1.1 隧道概况

2.1.2 隧址区工程地质条件

2.1.3 隧址区水文地质条件

2.1.4 围岩初始应力状态

2.1.5 岩土体工程地质特征

2.1.6 不良地质和特殊性岩土

2.2 现场测试方案

2.2.1 测试内容

2.2.2 边墙与基底围岩压力

2.2.3 基底附加应力

2.3 基底压力测试结果分析

2.3.1 隧底压力测试结果分析

2.3.2 隧道边墙压力测试结果分析

2.3.3 隧道基底土中附加应力测试结果分析

2.4 本章小结

第三章 浅埋隧道基底受力与变形数值分析

3.1 MIDAS/GTS有限元分析软件简介

3.2 计算模型的建立和参数的选取

3.2.1 计算假定

3.2.2 有限元模型弹塑性本构关系

3.2.3 计算参数的选取

3.2.4 开挖施工过程的MIDAS/GTS实现

3.3 隧道开挖施工过程中应力计算结果分析

3.4 隧道开挖支护施工过程中位移场分析

3.4.1 隧底围岩竖向位移分析

3.4.2 隧底围岩水平向位移分析

3.4.3 隧底塑性区分析

3.5 本章小结

第四章 灰土挤密桩加固黄土隧道基底的数值模拟分析

4.1 灰土挤密桩加固方案的确定

4.1.1 灰土挤密桩的加固机理

4.1.2 灰土挤密桩加固方案的确定

4.2 计算模型及参数

4.2.1 模型的建立

4.2.2 计算参数的选取

4.3 桩长 4m时有限元计算结果分析

4.3.1 桩身应力分析

4.3.2 桩间土应力分析

4.3.3 桩身轴力分析

4.4 桩长 6m时有限元计算结果分析

4.4.1 桩身应力分析

4.4.2 桩间土应力分析

4.4.3 桩身轴力分析

4.5 隧底土体位移场分析

4.5.1 隧底土体的竖向位移分析

4.5.2 隧底土体的水平向位移分析

4.6 隧底塑性区分析

4.7 本章小结

第五章 浸水情况下隧道基底围岩受力与变形性状分析

5.1 模拟说明

5.2 工况一计算参数的选取

5.3 工况一计算结果分析

5.3.1 桩间土应力分析

5.3.2 桩身应力分析

5.3.3 桩身轴力分析

5.3.4 隧底位移分析

5.3.5 隧底塑性区分析

5.4 工况二计算参数的选取

5.5 工况二计算结果分析

5.5.1 桩间土应力分析

5.5.2 桩身应力分析

5.5.3 桩身轴力分析

5.5.4 隧底位移分析

5.5.5 隧底塑性区分析

5.6 本章小结

第六章 结论与建议

6.1 结论

6.2 建议

参考文献

致谢