青岛地铁某隧道断面支护设计论文

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1、青岛地铁某隧道断面支护设计毕业论文目录第1章绪论11.1研究目的和意义11.2软弱围岩隧道施工问题21.3研究思路和方法31.4研究内容4第2章工程概况62.1工程简介62.2自然地理概况62.3工程地质72.4水文地质102.5工程地质条件评价102.6地层物理力学参数11第3章初期支护设计143.1支护类型143.2.设计方法143.2.设计参数153第4章二次衬砌受力计算164.1围岩压力164.2荷载确定254.3衬砌断面几何要素264.4位移计算294.5解力法方程364.6最大抗力值的求解364.7拱部各截面弯矩、轴力计算374.8边墙内力和弹性抗力的计算384.9

2、内力图41第5章二次衬砌的配筋计算425.1最大正弯矩截面435.2最大负弯矩截面45第6章施工管理496.1综合说明496.2施工组织机构及施工队伍安排51第7章隧道监测方案637.1编制依据637.2监测目的637.3监测项目647.4监测作业657.5监测管理68第8章专题设计—地铁盾构法隧道703参考文献96附录97致谢1083第1章绪论1.1本课题的研究目的和意义1.1.1研究目的随着城市快速经济的增长及人口的高度集中，城市隧道及地下工程的修建日益迫切。但是城市隧道的建设面临一系列的问题，软弱围岩就是其中之一。所以本次设计的主要目的就是解决目前在软弱围岩隧道施工中的各

3、种难题，控制隧道在开挖过程中的变形和围岩松弛，减少施工临时支护，防止坍塌，改善和提高现有技术水平。1.1.2理论意义本课题设计中有许多技术难题和不良地质段的施工难题，这些问题的解决可以为我们未来更多的软弱围岩隧道建设提供经验和技术借鉴。重点在于支护方案的选择与支护参数的确定，衬砌结构断面优化与防排水方案，难点在于穿越不良地质段的施工措施和超前预支护方案的确定等。在设计的过程中将加深对自己所学的弹性力学、结构力学、土力学、岩石力学、混凝土设计等课程的理解。同时掌握相关的计算工具和软件（matlab、cad、office），培养分析、解决问题的能力，结合工程实际，熟悉相关的国家规范

4、和标准，提高自己的专业素质和能力。1.1.3实践意义青岛市地铁一期工程（3号线）中山公园站的建成将是中国软弱围岩隧道又一个成功的实践，为以后软弱围岩隧道的施工和重要问题的解决提供了可参考的实际例子，为相关理论的发展提供了实践基础，推动了学科的丰富，促进了施工及其理论的进一步发展11.2软弱围岩隧道施工主要技术问题隧道软弱围岩就是用通常的初期支护及简易的小导管支护不能控制开挖后的围岩变形，而需要采用“有针对性地控制变形对策”（即所谓的辅助工法）的围岩。隧道开挖后，地应力将重新分布。由于软岩强度较低，对工程扰动极其敏感，在受拉或受压条件下将产生塑性区，使围岩和支护发生变形。一旦施工

5、方法和工程措施不当，将极易发生初期支护变形侵限或者隧道塌方等工程灾害。从隧道开挖后的围岩变形看，在软弱围岩中开挖，经常出现以下力学现象，如：1、拱顶崩塌；2、掌子面失稳；3、底鼓现象严重；4、长时间的持续变形，或变形不收敛；5、初期支护严重变异；6、在富水条件下出现异常涌水，围岩流失等。综上所述，在软弱围岩地质条件下，围岩变形的终极结果是造成现掌子面崩塌、拱部坍塌以及各种异常现象。因此在这类围岩中施工必须根据隧道开挖后可能产生的变形实态，采取相应的技术对策，如：1、采用预支护（加固）方法控制掌子面前方先行位移以及掌子面挤出位移的对策；2、采取控制地表面下沉及拱脚下沉的技术对策；

6、3、采取控制掌子面后方测量位移的对策；4、采取控制地下水的技术对策；5、采取有针对性的观察、测量、前方围岩探查等技术对策。32我国《铁路隧道施工技术指南》（TZ204—2008），规定了特殊岩土和不良地质地段隧道施工的原则，这些隧道包括以下围岩条件下的隧道。1、富水软弱破碎围岩；2、岩溶；3、风积砂和含水砂层；4、膨胀岩；5、瓦斯；6、挤压性围岩等。此外，在围岩强度应力比很小的地质条件下，也常常具有上述的复杂地质特性。1.3研究的思路和方法软弱围岩隧道的支护问题，在研究思路与方法上要利用工程类比和理论计算相结合的，并且以手算为主，并结合计算机软件进行校核，最后对设计成果加以检验

7、。在研究思路和方法上主要运用以下知识：1.3.1支护方案的选择针对工程的实际情况，综合考虑围岩性质、支护设备和材料、工程造价以及场地的施工条件等各方面的信息，并且通过典型工程对比，选择合理的支护方案。对于软弱围岩，需进行超前支护。1.3.2围岩压力的计算通过所给的地质资料和围岩性质，运用合理的理论计算模型和规范对隧道的围岩压力进行计算。采用手算和计算机软件校核的方法，准确计算围岩压力。1.3.3衬砌受力的计算32围岩压力采用荷载—结构设计模式计算，这种模式是假定已知地压荷载和地层对结构变形的