软弱围岩隧道管棚预支护结构设计理论及应用研究

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1、分类号U455单位代码10618密级公开学号2120970085专业硕士学位论文软弱围岩隧道管棚预支护结构设计理论及应用研究研究生姓名：朱光情导师姓名及职称：刘山洪教授申请专业学位类别工程硕士学位授予单位重庆交通大学论文提交日期2015年4月16日专业领域名称建筑与土木工程论文答辩日期2015年6月6日2015年6月9日重庆交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集

2、体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集。。体，均己在文中明确方式标明本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担学位论文作者签名：為麥日期：Ｍ年＾月Ｎ日｜｜重庆交通大学学位论文版权使巧授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆交通大学可将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检＾、。索，可＾＾采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位

3、论文同时授权中国科学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息服务（包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等），同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。知巧心戶—学位论文作者签名：指导教师签名。日期。日手年（：年月：占月日期又＾（日（＾本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊（光盘版）电子杂志社ＣＮＫＩ系列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕±学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。＾＾和八一护＇学位论文作者签和指

4、导教师签名。占ｆ日期；軒ｔ月日日期畔月日ResearchonDesignTheoryofPIPeRoofReinforcementandItsApplicationforWeak-surroundingRockTunnelsADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhuGuangqingSupervisor：Prof.LiuShanhongChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China摘要隧

5、道沿途经过软弱破碎围岩等地段或处理进出口边仰坡时，为确保掌子面和地表的稳定，防止隧道塌方，控制地表沉降，增加隧道开挖时的安全性，就会面临一系列预支护围岩的特殊问题。管棚预支护是其中广泛使用的一种隧道顶部预支护措施，该技术是在拟开挖的隧道外周边钻设水平孔，然后安装钢管，再进行灌浆固结，使拱顶形成加固的伞形保护环，在该保护环的支撑下，进行循环掘进和支护施工。该技术能同时提高隧道周边围岩的强度及抗渗性能，从而保证隧道的安全施工。通过对软弱围岩隧道管棚预支护结构的受力理论及在做好超前预支护情况下掌子面稳定的

6、研究，使修建时可以对预支护方法原理充分了解，以便对施工有个较好的指导，有利于降低工程成本及其危险性，对确保工程质量意义重大。本文的主要研究工作如下：①概述目前国内、外常用的隧道预支护技术，并且对各种类型的支护的特点进行总结与评述。②对于管棚受力荷载的计算，通过对常见计算隧道围岩压力的计算理论比较，从而借鉴这些理论当中的一些相关知识，对隧道埋深、围岩条件、开挖条件以及管棚作为预支护结构的特点等因素分析，得到相应的计算公式。③在Pasternak弹性地基梁理论的基础上创建管棚的力学分析模型，及其挠度曲线

7、微分方程，并得到管棚支护结构的转角、弯矩及建立的求解方程，从而对管棚预支护的力学行为进行分析。④从管棚的构造、布置形式、几何参数等方面开展了管棚的优化设计方面的工作。⑤依托遵义中路隧道为工程背景，建立了管棚预支护结构模型，并进行了系统的分析。关键词：隧道，管棚预支护，设计理论，Pasternak弹性地基梁，数值模拟IABSTRACTAlongthetunnelthroughthesoftandbrokensurroundingrockslopeandotherlocationorprocessing

8、scopeofimportandexport,inordertoensurethestabilityofconstraintsandsurface,preventtunnelcollapse,surfacesubsidencecontrol,increasethesafetyofthetunnelexcavation,willfaceaseriesofpreliminarysupportofsurroundingrockofspecialproblems.Oneofs