膨胀性黄土隧道受力特性及加固措施研究

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1、密级：公开论文类型：应用研究工程硕士学位论文膨胀性黄土隧道受力特性及加固措施研究ResearchonTheStressCharacteristicsandReinforcementMeasuresofTheExpandedLoessTunnel培养单位：土木工程学院专业领域：建筑与土木工程学生姓名：吴迪校内导师：卜建清教授校外导师：雷勇锋正高工二○一八年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也

2、不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。(保密的论文在解密后应遵守此规定)作者签

3、名：日期：导师签名：日期：摘要我国黄土面积分布较广，黄土隧道的病害突出，黄土在遇水情况下围岩弱化，影响隧道的稳定性。在黄土隧道围岩弱化的情况下，隧道会出现过大的变形，使得原设计不能满足要求。初支结构的主筋是隧道受力的主要部分。结合阳山隧道的工程实例，分析黄土隧道在正常应力状态下和围岩弱化情况下的隧道围岩力学行为，提出增大初支结构主筋来加强支护结构的方法。运用FLAC3D有限元软件分析了不同主筋直径替换设计主筋直径时的围岩整体位移、初支结构变形、初支结构应力及围岩塑性区分布特点，选出适合该工况条件下的主筋直径，为黄土隧道的力学行为研

4、究提供了参考依据。主要内容包括：(1)通过现场监测数据分析阳山黄土隧道的变形规律。(2)运用FLAC3D有限元软件模拟分析了阳山隧道在正常应力和黄土遇水围岩弱化的情况下整体位移情况和初支的不同受力特征，以及黄土隧道在膨胀力作用时的初支主筋Φ22的加固效果。(3)应用FLAC3D有限元软件分析了阳山黄土隧道在围岩弱化时的加固效果，对分别使用Φ25、Φ28、Φ32、Φ36主筋加固替换Φ22主筋加固时的围岩力学行为进行了讨论，得出最优主筋替换直径。关键词：黄土隧道；初期支护；应力；变形；数值计算AbstractTheareaofloes

5、sinChinaismorewidelydistributed,thediseaseoftheloesstunnelisprominent,andtheloessisweakenedbythesurroundingrockinthecaseofwatering,whichaffectsthestabilityofthetunnel.Withtheweakeningintheloesstunnelsurroundingrock,thedeformationofthetunnelwillappeartoomaketheoriginal

6、designcan'tmeettherequirements,butatthebeginningofthestructureofthemainreinforcementisthemainfactorofthetunnel.CombinedwiththeprojectofYangshantunnel,analysistheloesstunnelundernormalstressstateandweakeningofsurroundingrockoftunnelsurroundingrockmechanicalbehavioranal

7、ysis,proposedincreasingatthebeginningofthestructureofthemainreinforcementmethodtostrengthenthesupportingstructure.UsingFLAC3Dfiniteelementsoftwaretoanalyzethedifferentmainrebardiameterreplacethedesignofthemainreinforcementdiameteratthebeginningoftheoveralldisplacement

8、ofsurroundingrock,structuraldeformation,inadditiontothestressandthedistributioncharacteristicsofsurroundingrockmassstructure