水平旋喷注浆预支护技术作用机理与效果研究

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1、北京交通大学硕士学位论文水平旋喷注浆预支护技术作用机理与效果研究姓名：张彦斌申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：崔江余20061201中文摘要随着我国交通事业的发展，公路、铁路隧道，特别是城市地下工程日益增多。在城市地下工程中，一般埋设深度较浅、地层条件较差，暗挖施工对地层的扰动大，引起较大的地表沉降：当隧道邻近或穿越地面重要建筑物、地中构筑物或地下管线时，所允许施工引起的地表沉降极小，这种矛盾一直是地下工程界面对的难题。论文在大量前人研究成果的基础上，从水平旋喷注浆加固机理、固结体基本物理力学性质入手，运用理论分析研究、数值模拟预测和工程现场变形

2、量测等多种研究方法，对水平旋喷注浆预支护技术的作用机理与作用效果进行了较为深入的研究，主要内容包括：1)对水平旋喷注浆加固前后两种不同情况下，土体、隧道支护以及水平旋喷注浆预支护三种不同特性结构的应力传递扩散路径进行定量对比研究，从理论上得到水平旋喷注浆预支护的作用效果和工程效应。2)结合室内试验和现场实验得到的水平旋喷注浆固结体基本物理力学性质指标，依据加固机理理论研究的成果简化出水平旋喷注浆预支护变形机理的计算模型，利用现代科学计算软件进行数值模拟，从而对隧道预支护的变形控制和变形预测做出定量的分析。3)紧紧围绕实际工程，将室内试验、现场实验、理论研

3、究、数值模拟所得到的成果应用于实际工程中，不断修改完善，最终建立一套适合水平旋喷注浆技术特性的设计计算理论。以上研究基本阐明了城市浅埋暗挖隧道工程中，采用水平旋喷注浆加固预支护技术所面临的主要技术问题，对该技术进一步的研究和推广应用具有参考价值。关键词：水平旋喷注浆；作用机理；力学模型；三维有限元；沉降控制分类号：ABSTRACTWiththedevelopmentoftrafficengineering,moreandmorehigh-wayandrailwaytunnels，especially,urbanundergroundengineering

4、，a∞buiR．Commonlyurbanundergroundprojectsareofshallowdepthandthestratumconditionlocatedisverybad．nleapplicationoftunnelingmethodwillhaveagreatinfluenceonthestratum,whichwouldresultingreatgroundsubsidence．FortunnelsbeingclosetoorintersectingwithimportantgroundstnlctIlres，undergroun

5、dobjectsorundergroundpipes，theallowedgroundsubsidenceduringconstructionisverylimited．T1liscontradictionposesadifficultsubjecttothefieldoftheundergroundengineeringatalltimes．Basedonthepredecessors’resultsofbarrelvaultmechanism，thispaperstartswiththemechanismandthemechanicsproperty

6、oftheconcretionbody，anddoessomeresearch011theimpactandprinciplesoftheHorizontalWh州illgJetGrouting．Contentsofthispap盱越aSfollows：l、Soil、shoringofthetunnelandtheconcretionbodyoftheHorizontalWhirlingJetGroutinghavedifferentstressimpresspath。n圮theoreticalconclusionhasbeenobtained．2、Ba

7、sedOnthemechanicspropertyoftheconcretionbodyobtainedfloratheroomandtheaterffT泣minations,thecalculatemodelhasbeenpredigestedandthe3D聊BMhasbeenusedtosimulatethedistortion．，3、1f1地fruit础efromtheroomandtheaterexaminations、3DFEMsimulationandtheoreticalresearchshouldbeappliedintopractic

8、alengineeringandgetthedesignmethodoftheH