黄土公路隧道合理衬砌断面型式试验研究

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1、长安大学硕士学位论文黄土公路隧道合理衬砌断面型式试验研究姓名：来弘鹏申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：谢永利;杨晓华20040101摘要本文选取青土岘黄土公路隧道为依托工程，开展了大规模的现场测试。研究了一衬和仰拱围岩压力、格栅拱架钢筋轴力、～衬和二衬接触压力以及仰拱和二衬混凝土的应力应变随时间变化规律及分布特性。通过室内模型试验研究了在满足建筑限界、通风等约束条件下，三种衬砌断面型式(单心圆、尖三心圆、坦三心圆)在不同初始应力场作用下的受力性状。分析了初始应力场及断面型式对衬砌结构受力的影响。采用有限

2、元软件分析了三种衬砌断面型式衬砌结构各部分的应力分布情况，及衬砌厚度对衬砌结构力学性状的影响。经综合比较，给出了较为合理的黄土公路隧道衬砌断面型式。关键词：黄土公路隧道断面型式现场测试模型试验仿真分析AbstractThispaperselectsQingtuxianloesshighwaymnnelasrelyingengineeringandtakesfieldobservationsynthetically．Thefieldobservationpaysmoreattentiontoresearchont

3、hechangeregulationsofpressureactingonfirstliningandinveg，axialforceoflatticegirder,contactstressbetweenfirstandsecondlining，concretestrainofsecondliningversethetimeanddistributionsindifferentpositions．Thispaperresearchesthestresspropertiesofthedifferentiniti

4、alstressofthreedifferentkindsofliningsectionalforms(i．e．single-centercircle，three·centersharpcircle，three．centertabularcircle)whichwithsatisfyingdemandsinbuildingclearance，ventilationandSOonthrongthemodelingtestsinlab．Thispaperanalysestheinfluencesofinitials

5、tressandliningsectionalformsonperfo咖cesoflining．WiththehelpoffiniteelementmethodprogramthepapermakesasimulativeanalysisoftheSreSSpropertiesofthreedifferentkingsofliningsectionalformsandresearchestheeffectofthethicknessofliningonpropertiesofliningstructure．On

6、thebasisoffieldobservation,modelingtestandsimulationanalysis，thispaperpDimoutarationalliningsectionalformtohighwaytunnelintheloess．Keywords：highwaytunnelintheloess；sectionalform；fieldobservation；modelingtest；simulationanalysis1．1前言第一章绪论我国是一个多山的国家，75％左右的国土是山地

7、和重丘，在公路建设中，过去的普遍做法是盘山绕行或切坡深挖。建国后30年所修建的公路隧道等级均较低，线形指标要求不高。20世纪50年代，我国仅有公路隧道30多座，总长约2500米，且单洞长度都较短。20世纪60年代，我国干线公路上曾修建了一些百米以上的隧道，但标准也很低。进入20世纪80年代，公路隧道的发展逐渐加快，具有代表性的工程有深圳梧桐山隧道和珠海板樟山隧道，福建鼓山隧道和马尾隧道，甘肃七道梁隧道等。到1990年底，我国建成的千米以上隧道已有十余座。“八五”至“九五”期间是我国公路隧道建设迅速发展的时期。“

8、九五”期间新建隧道504座，27．8万延米。据不完全资料统计，我国己建成公路隧道2000余座，总里程704千米。世界许多国家，如美国的中西部、俄罗斯的南部和澳大利亚等国都有黄土分布，全世界各洲黄土和黄土状土分布的总面积约1300万km2，占陆地面积的9．3％。我国的黄土和黄土状土的分布面积约64万km2，是国土面积的6．3％。在黄河中游地区，西起贺兰山，东到太行山，北起长城，南到秦岭几