深中通道深埋隧道上覆土层减压材料研究大纲

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深埋隧道层状岩体破坏失稳机理实验研究的开题报告

深埋隧道层状岩体破坏失稳机理实验研究的开题报告
一、选题背景
隧道工程是一项重要的基础设施建设工程，在现代城市化进程中起到了至关重要的作用。

然而，隧道工程建设中，层状岩体破坏失稳问题一直是一个难以避免和解决的问题。

层状岩体的特殊结构和性质，导致其在隧道工程建设中易受自然力和人为力的影响，从而引起破坏失稳的风险。

为了深入研究隧道工程中层状岩体破坏失稳的机理，本研究将采用实验研究的方法，通过对深埋隧道层状岩体进行物理实验，分析研究其破坏失稳机理。

二、研究目的
本研究旨在通过实验模拟，分析深埋隧道层状岩体的破坏失稳机理，为隧道工程设计和施工提供科学的理论依据和技术支撑。

三、研究内容
本研究将采用以下实验方法和内容，研究深埋隧道层状岩体的破坏失稳机理：
1. 层状岩体力学特性实验。

通过化学试剂和力学试验仪器测试层状岩体的力学性质，如抗拉强度、抗压强度等，为后续实验提供数据支撑。

2. 人工劈裂岩体实验。

将已知物理特性的岩体进行人工诱导劈裂，观察其劈裂形态和失稳情况，并对其形成机理进行分析。

3. 圆柱试样压缩试验。

通过试验设备对人工制备的圆柱试样进行压缩试验，观察其破坏形态和失稳情况，并进行数据分析和统计。

4. 超声波检测实验。

采用超声波检测技术对层状岩体进行非破坏性测试，可以了解其物理性质、结构状况和裂隙分布情况等。

四、研究意义
本研究可以为深埋隧道工程设计和施工提供科学的理论依据和技术支撑。

通过对深埋隧道层状岩体的破坏失稳机理进行实验研究，可以为隧道的设计、施工和管理提供更加准确的数据和科学的依据，避免岩体意外破坏和失稳事故的发生，并保障隧道建设的顺利进行。

粘弹性土体中深埋圆形隧道的应力和位移分析

2
τ rθ ∂P ∂r
r = r2
= σ d sin 2θ kP = r2
(10b) (10c)
r = r2
3
问题的求解
为了利用粘弹性力学的对应原理，需对问题求
(16a) (16b)
3.1 基本方程解的基本方程进行拉普拉斯变换，为此定义拉普拉斯变换的形式为
F ( s) = ∫
∞ 0 [10]
式中
作者简介： *刘干斌 (1976)，男，江西人，博士生，从事软粘土力学及地下工程方面的研究 (E-mail: liugb76@)；谢康和 (1956)，男，浙江人，教授，博导，从事软粘土力学及地基处理、地下工程的教学与研究；施祖元 (1956)，男，浙江人，教授级高工，博导，从事建筑结构设计和地基处理
其中 µ 为土体的泊松比。几何方程
粘弹性土体中深埋圆形隧道的应力和位移分析
135
~∗ n~ ∂ω − φ∗= r ∂r 2~∗ ∂ e 1 ∂~ e ∗ n2 ~∗ s ~∗ + − 2 e = e r ∂r c ∂r 2 r
(20b) (20c)
由(26)式可以看出，隧道边界轴对称均布卸载时，问题的解答与边界透水条件无关。 (2) 第Ⅱ类边界条件下的解 ~ 在第Ⅱ类边界条件作用下土体中切向位移 u θ ~ 和剪应力 τ 均为零，其它的应力和位移分量为:
第 21 卷第 5 期 2004 年 10 月
工
程
力
学
Vol.21 No.5 Oct. 2004
ENGINEERING MECHANICS
文章编号：1000-4750(2004)05-0132-07
粘弹性土体中深埋圆形隧道的应力和位移分析
*
刘干斌 1，谢康和 1，施祖元 2

深埋隧道围压计算与断面形状设计的研究与实践

Байду номын сангаас
４ＰａｎｎｎｓｎＩｓｔｔＣ．Ｌｄ．ａｙｎｉ．ｌｎｉｇａｄＤｅｇｎｔｕｅｏｔｏＬｉａｇＣｔｉｉｆｙ，Ｌｉａｇ２５０，ｈｎｏｇ，Ｃｉａａｙｎ６２０Ｓａｄｎｈｎ）
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｔｂｌｔｆｔｎｅｉ— ｌｉｈｅｔｎｄｒｒｕｄｉｏｌｃｔｄｄｎａｃｐｒｂｅ．Ｔｏｅｓａｉｙｏｕｎｌｐｔｗａｌｎｔｅｄｐｈｓｕｅｇｏｎｓａｃｍｐｉａｅｙｍｉｏｌｍｉｓｕｙｔｅｓａｉｔｆｔｎｅｔｗａｌｔｄｈｔｂｌｙｏｕｎｌ — ｌ，ｍａｙｃｌｕａｉｎｍｅｈｄｈｅｔｎｎｌｐｅｓｒｒｕｔｆｒｒｉｐｉｎａｃｌｔｏｔｏｓｏｆｔｕｅｒｓｕｅａｅｐｏｗａｄ．Ａｌｈｕｈｔｏｇｔｅｅａｅｍａｙａａｙｉｔｏｓｉｕｎｅｔｂｉｔｉｌｈｒｒｎｎｌｓｓｍｅｈｄｎｔｎｌｓａｌｙｆｅｄ，ａｌｓｒｓｏｘｔｎｇｅｐｒｅｃｓａｄｌｃｌａｕｅｒｉｌｏｔｆｅｉｉｘｅｉｎｅｎａｏｍｅｓｒｄｗｏｋｉｏｔｕｔｏｐｔａｅｈｇｌｅａｄｄｄｒｎｕｅｅｉｎａｏｓｒｃｉｎｐｏｅｓｎｃｎｓｒｃｉｎｓｏｒｉｈｙｒｇｒｅｕｉｇｔｎｎｌｄｓｇｎｄｃｎｔｕｔｏｒｃ．Ａｃｏｄｎｓｐｅｔｆｌｓｃｒｉｇａｌｎｉｕｔｎｅｏａａｕｅａａｄｒｎｏｔｕｔｏｕｎｌｌｃｌｍｅｓｒｄｄｔｕｉｇｃｎｓｒｃｉｎ，ｔｙａｃｓａｌｔｎｌｓｓｍｅｈｏｆｔｎｅｔｗａｌｉｈｈｅｄｎｍｉｔｂｉｙａａｙｉｔｄｏｕｎｌｐｉ— ｌｎｔｅｉｄｐｈｄｒｒｕｄｂｓｄｏｎｇｒｖｔｔｏｌｆｅｄｉｕｏｗａｄ．Ｃｏｒｓｏｄｉｇｃｌｕａｉｎｆｒｌｎｄａｐｉａｅｔｓｕｎｅｇｏｎａｅａｉａｉｎａｉｌｓｐｔｆｒｒｒｅｐｎｎａｃｌｔｏｏｍｕａａｐｌｃ —

深圳暗挖隧道典型地层坍塌分析及处理技术

深圳暗挖隧道典型地层坍塌分析及处理技术摘要：本文结合深圳特有地层情况，分析了隧道坍塌形成的原因，叙述了隧道坍塌的一般处理措施，介绍了不同部位采取不同处理方案的思路。

提出采取超前地质预报、通过注浆提高围岩自支护能力等手段预防隧道坍塌。

关键词:隧道；坍塌；处理；超前预报引言隧道塌方是隧道施工中，拱部范围岩石（或岩体）由于重力作用向下崩落的一种不良地质现象。

在深圳地铁暗挖隧道施工过程中，坍方是常见的不良地质现象、完全避免隧道坍方，在目前施工条件下较难绝对实现，本文以深圳地铁兴留区间2号风道施工实例为基础，探讨深圳浅埋暗挖隧道典型地层坍塌原因及处理对策。

1概述工程概况深圳地铁5号线兴留区间2号风道位于深圳留仙大道北侧，其竖井及横通道作为永久风井风道兼做施工竖井及施工横通道，横通道与区间隧道正交，风井深40.103m，风道拱顶埋深23.477m。

风道结构为两个分离双层单洞形式，风道之间设置单层风道进行连接，同时跟随所单独设置在单层暗挖通道内，共计7条各自独立并相互联系的暗挖隧道，全长126m，如图1所示。

图1 兴留2号风道纵断面图工程地质深圳地铁5号线兴留区间风道为地下浅埋，隧道范围主要为砂质粘土层及风化岩地层，为特征明显的上软下硬复杂地层。

地层普遍富水且透水性强，隧道上部围岩自稳能力极差，而下部则需进行爆破作业。

该风道地层特点复杂，一定程度上可代表深圳浅埋暗挖隧道地层普遍特性。

2造成坍塌的原因在该风道施工过程中，隧道拱顶或侧帮多次出现坍塌险情，下图为曾发生的坍塌实例照片。

图2 兴留2号风道拱部出现坍方根据现场施工现状及地层特点，分析引起隧道坍塌的原因主要有以下几方面：地质条件差，隧道周边土体变形初期速率高，变形趋于稳定的时间长，导致在初支封闭成环后，土体依然发生变形，超过了初期支护的变形允许量而出现了变形开裂；对于上软下硬地层隧道，在上部土层初支完成后，下部硬岩爆破处理过程中，上部支护易受爆破振动影响发生较大的变形；深圳地区地下水丰富，地下水补给、径流、排泄条件较好。

深中通道钢壳混凝土沉管隧道总体设计综述

中国港湾建设General review on overall design of steel shell-concrete immersed tunnelin Shenzhen-Zhongshan LinkJIN Wen-liang 1，SONG Shen-you 1,CHEN Wei-le 1,HUANG Qing-fei 2,CHEN Yue 1,FU Bai-yong 3（1.Shenzhen-Zhongshan Link Administration Center,Zhongshan,Guangdong 528400,China;CC Highway ConsultantsCo.,Ltd.,Beijing 100088,China;3.School of Civil Engineering,Tsinghua University,Beijing 100084,China ）Abstract ：Shenzhen-Zhongshan Link is a magnificent cluster project integrating bridge,artificial island,immersed tunnel and under-water crossing interchange.The steel shell-concrete composite structure is adopted for subsea immersed tunnel for the first time in China,which is facing a technological gap in the entire industry chain.Based on the regulatory management on construction conditions of the project,we systematically elaborated the overall design of steel shell -concrete immersed tube tunnels in terms of technical standards,overall layout,tube element structure,self-compacting concrete material preparation and working performance,fire prevention system and corrosion protection system.Relevant experience can be used for industry reference.Key words ：Shenzhen-Zhongshan Link;immersed tunnel;steel shell-concrete composite structure;overall layout摘要：深中通道是集“桥、岛、隧、水下枢纽互通”于一体的超大型集群工程，海底沉管隧道国内首次采用了钢壳混凝土组合结构，面临国内全产业链技术空白。

深中通道沉管隧道钢壳混凝土组合结构设计技术

深中通道沉管隧道钢壳混凝土组合结构设计技术Contents二、初步结构方案三、机理试验及设计理论创新四、模型试验及构造优化五、混凝土缺陷脱空检测一、工程概况1 工程概况u 连接深圳宝安与中山翠亨；u 北距虎门大桥约30km 南距港珠澳大桥约38km；u 《粤港澳大湾区发展规划纲要》点名要求加快建设的目前唯一在建项目，对国家粤港澳大湾区战略实现有显著意义！1.1 地理位置u 项目路线全长23.977km。

其中桥梁全长17.034km，隧道全长6845m；u 设置东人工岛、隧道、西人工岛、伶仃航道桥、横门东水道桥及非通航孔桥；u 全线设互通立交3处，其中机场互通4条匝道、万顷沙互通2条匝道、横门互通2条匝道纳入本项目。

1 工程概况1.2 工程规模项目技术标准公路等级双向八车道高速公路设计速度100km/h设计使用年限100年荷载公路-I级抗震设防100年超越概率10%通航机场支航道：5000吨大铲航道：1000吨矾石水道：10万吨1 工程概况 1.3 技术标准隧道总长： 6845m 沉管段长： 5035m 管节数量： 32个，其中：标准管节： 26×165m/7.6万t 非标管节： 6×123.8m/7万t 曲线管节: E28~E32/5个变宽管节: E27~E32/6个ü西岛首管节长度调整为123.8m。

深埋隧道层状岩体破坏失稳机理实验研究

深埋隧道层状岩体破坏失稳机理实验研究1. 本文概述随着我国基础设施建设的大力推进，深埋隧道工程在公路、铁路及水电建设中日益增多。

这些隧道往往穿越复杂的地质环境，尤其是层状岩体区域，其稳定性问题成为工程安全的关键因素。

层状岩体的破坏失稳机理研究对于确保隧道工程的安全、经济和高效建设具有重要意义。

本文旨在通过实验研究，深入探讨深埋隧道层状岩体的破坏失稳机理，为隧道设计和施工提供科学依据。

主要研究内容包括：通过地质调查和室内外试验，分析层状岩体的物理力学性质运用数值模拟方法，模拟隧道开挖过程中层状岩体的应力应变行为结合现场监测数据，验证理论模型和数值模拟的准确性，并提出相应的工程措施和建议。

本文的研究成果不仅有助于提高深埋隧道层状岩体稳定性评价的准确性，而且对于类似工程的设计和施工也具有重要的参考价值。

2. 文献综述深埋隧道施工中，岩体的稳定性是工程安全的关键问题。

过去的研究主要集中在隧道岩体的稳定性分析、破坏机理和支护技术等方面。

文献中常见的分析方法包括有限元法、离散元法、极限平衡法等。

这些方法为隧道岩体稳定性评估提供了理论基础。

层状岩体因其特有的层状结构，其力学特性与均质岩体存在显著差异。

已有文献对层状岩体的力学行为进行了广泛研究，包括层状岩体的本构模型、强度准则和破坏模式等。

这些研究为理解层状岩体的破坏失稳机理提供了重要参考。

隧道施工过程中，岩体的破坏机理一直是研究的重点。

文献中关于岩体破坏机理的研究主要集中在岩体的裂隙扩展、岩爆、塌方等方面。

这些研究揭示了施工过程中岩体破坏的复杂性和多样性。

为了更深入地理解隧道层状岩体的破坏失稳机理，实验研究是不可或缺的手段。

现有的实验研究方法包括室内模型试验、现场原位试验和数值模拟等。

这些方法为揭示隧道层状岩体的破坏失稳过程提供了实验依据。

尽管前人在隧道层状岩体稳定性方面进行了大量研究，但仍存在一些不足。

例如，现有的实验研究多基于简化的模型，与实际工程条件存在差距。

深埋长大隧道围岩稳定性研究

和支护荷载转换变得较为复杂，试图完全套用经验和规范来全面揭示地下工程问题往往是不可能的。在此背景
向里依次为Ｖ、Ⅳ 、Ⅲ和 Ⅱ级；隧道场区地质构造条件相对稳定，但隧道在不同埋深下先后穿越７条断层破碎带，破碎带宽度在５３ｍ之间，破碎带中岩体松散、破￣７碎，自稳能力差，遇水软化，施工中极易发生坍塌、冒落和突水等事故。
稳定性，研究支护的效果，模型选取断面Ｚ２＋６为Ｋ４３０
惯性矩Ｉｖ
惯性矩Ｉｚ
４５６－８．ｅ３
１．－３１７ｅ０
极惯性矩Ｊ
研究对象进行数值计算。此断面处隧道埋深为６５７ｍ．
Ｃ２混凝土２ｃ５２ｍ，４￣２栅支撑，Ｈ一１ｃｘｐ格２５ｍ，纵向间距８ｃ０ｍ，现浇Ｃ２钢筋混凝土４ｃ５５ｍ。
８脚Ｏ
２
瑚
２
钢支撑计算参数如表３示：所
表３钢支撑参数
参
数
钢支撑
弹性模量（Ｐ）Ｇａ
大部分交通隧道是参考相关规范和已建工程的参数进行
须对隧道进行监控量测，以此真实掌握围岩的变形、受力以及初期支护、二次衬砌的状态。实际上这两种方法
又可相互映证、相互辅助，前者则通过数学模型模拟得到与施工相似的参照模型，定性的指导施工，后者是从

上覆土层开挖对地铁隧道的影响分析与研究

王亚南１，邓国华２，于文龙１
（１．广州地铁设计研究院股份有限公司，广东广州５１００１０；２．西安黄土地下工程技术咨询有限公司，陕西西安７１００４８）
摘要：以西安太华路立交改造工程上跨地铁四号线区间为例，通过工程类比、现场试验、理论计算及
数值模拟等几种分析方法研究上覆土层开挖对地铁隧道所造成的影响。通过分析得出上覆土层开挖工
（１．ＧｕａｎｇｚｈｏｕＭｅｔｒｏＤｅｓｉｇｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ５１００１０，Ｃｈｉｎａ；２．Ｘｉ’ａｎＬｏｅｓｓＲｅｇｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏｎｓｕｌｔｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｉ’ａｎ，Ｓｈａａｎｘｉ７１００４８，Ｃｈｉｎａ）
第１７卷第３期
水利与建筑工程学报
Ｖｏｌ．１７Ｎｏ．３
２０１９年６月
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｊｕｎ．，２０１９
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－１１４４．２０１９．０３．０４０
上覆土层开挖对地铁隧道的影响分析与研究
近年来，地铁工程发展迅速，随之而来的是地铁沿线大面积的开发建设和市政配套，这就必然会对地铁结构状态造成影响。国内外有大量的专家和学者对地铁周边新建建（构）筑物对地铁结构的影响进行了大量的分析，尤其是明挖基坑变形规律及对地铁结构的影响分析［１－８］，各大城市相继出台了地铁保护条例，国家也发布了安全保护技术规范［９－１１］，
收稿日期：２０１９０２２２
修稿日期：２０１９０３２８
作者简介：王亚南（１９８６—），男，河南驻马店人，工程师，主要从事城市轨道交通及地下工程结构设计及研究工作。

深中通道钢壳管节自密实混凝土制备及浇筑技术

中图分类号: U 45 文献标志码: A
开放科学( 资源服务) 标识码( OSID) :
Preparation and Casting Technologies for Self-Compacting Concrete in Steel Shell Segments Applied in Shenzhen-Zhongshan Link Construction
仪
筛析法
由表 1 可知,自密实混凝土的填充性可以通过坍落扩展度和扩展时间( T500 ) 来评价,间隙通过性可以通过 L 型仪和 U 型仪试验来评价,抗离析性可以通过离析率等指标测试来评价。考虑到施工过程中现场测试的适用性和质量控制的需要,采用 L 型仪试验评价混凝土抗离析性和间隙通过性的基本技术指标。在室内研究过程中,也将 U 型仪试验作为自密实混凝土工作性能评价方法之一。
钢壳沉管隧道采用钢壳包裹素混凝土结构,与传统的钢筋混凝土沉管结构相比,具有预制场地选址灵活( 钢壳预制与混凝土浇筑分离 ) 、管节防水性能优 (钢壳整体外包)、预制工期短( 无装拆模作业)、不均匀沉降适应性好等优点[6-7] 。
目前,位于港珠澳大桥上游的深圳至中山的过江通道工程( 以下简称“ 深中通道”) 是继港珠澳大桥之后集“ 超宽超长海底隧道、超大跨海中桥梁、深水人工岛、水下枢纽互通” 于一体的又一超级工程, 沉管隧道宽度及长度均为世界之最;同时钢壳混凝土沉管隧道在国内属首次应用,在国际上属首次大规模应用。工程规模、技术标准、建造难度均是前所未有,其中较为突出的就是如何保障钢壳内浇筑的无法振捣的混凝土填充密实,尤其要保障混凝土与顶部钢壳的密实接触、不留大面积脱空等,从而保证混凝土与钢壳协同受力,提高结构承载能力。因此, 高稳健的自密实混凝土制备和浇筑工艺是保证钢壳混凝土隧道质量的关键。

桩筏基础在隧底深厚土层处理中的应用

桩筏基础在隧底深厚土层处理中的应用摘要：地处云贵高原边的广西地区，地势西北高、东南低，地表受侵蚀-溶蚀作用形成低山峰丛洼地、丘陵地貌，地层中溶腔、岩溶裂隙、岩溶管道、暗河、断层、软基等不良质比比皆是，工程师们在此纵多不良地质上建设稳定性要求极高的高速铁路，是考验人类的智慧，本文介绍应用桩筏基础处理高速铁路隧道在岩溶与深厚土层结合的不良地质条件下，采取的措施及施工方法，希为同类工程提供借鉴经验。

关键词：山区高铁隧道岩溶不良地质深厚溶余土层桩筏基础0 引言贵阳至南宁高速铁路德庆隧道位于广西境内，全长 6610m，隧址区属中低山剥蚀溶蚀峰丛洼地、丘陵地貌，上覆第四系全新统坡洪积层、坡残积层、坡崩积层，下覆二叠系下统茅口组、栖霞组可溶岩，隧道最大埋深约 286m。

隧身共有2000m左右穿过土质软弱围岩段，且隧道埋深较浅、基岩面起伏大，围岩主要为黏土层及砾砂土层，围岩稳定性差。

部分段落位于峰丛间的隐伏岩溶沟槽中，洞身基本位于土体中，勘探揭示隧底土层最厚可达 10m～70m 左右。

施工该段土质软弱围岩隧道主要存在的问题有：①土质软弱围岩开挖易变形、隧底软硬不均，局部隧底土层巨厚段落可能存在地下水波动引起的基底下沉问题，施工时需加强预加固及衬砌支护措施，加强超前地质预报，对隧底土层换填或加固处理。

②段内局部穿过隐伏灰岩峰丛，岩溶强烈发育，洞身岩溶发育段落需加强岩溶处理措施，避免岩溶管道突泥涌水引发上层土体塌陷。

③段内土石接触面起伏大，隐伏溶槽发育，施工中需加强超前地质预报，对土石过段加强衬砌及排水措施。

④软弱围岩段隧道施工时易发生坍塌，甚至冒顶现象，施工时需加强超前地质预报及支护措施。

土质软弱围岩段基底需处理，基底土层泡水易软化，施工中需加强排水、及时支护及时衬砌。

图1土质软弱围岩断地质结构图1 方案优化及施工方法1.1方案化化隧道洞身穿过土质软弱围岩段，设计采用Vc型复合（桩筏）结构，本隧道为全线控制性工程，为加快施工进度，经反复研究一是加强支护措施优化原Vc型复合（桩筏）段“双侧导洞三台阶”开挖方法为“三台阶加临时仰拱”法。

深中通道沉管隧道钢壳混凝土组合结构设计技术

1 工程概况1.4 隧道总体布置Contents二、初步结构方案及既有理论成果三、机理试验及设计理论提升四、模型试验及细部构造方案优化五、混凝土缺陷脱空检测一、工程概况项目横截面面积m 2最小干舷高度m 管顶回填后抗浮安全系数备注标准断面178.730.15 1.27变宽断面(以E32为例)204.18（平均）0.291.24管内先浇压舱层15cm标准管节： 10.6m×46.0m 长165m，重7.6万t 变宽管节： 10.6m×（46.0~55.46m）长123.8m，重约7.1万t采用钢壳混凝土组合结构！u为什么要采用钢壳混凝土组合结构？u建设标准变了——传统成熟方案不成熟！u工程理念变了——环保要求倒逼进步！u如何采用钢壳混凝土组合结构？u站在巨人肩膀上——继承既有成果！u更合理、更科学——创新既有成果！u管节结构方案及构造Ø内外面板+横、纵向隔板——抗弯压、斜截面抗剪、形成隔舱Ø 纵向角钢——抗剪连接件，保证混凝土与面板的有效结合Ø纵向角钢+横向扁钢——增强内外面板施工期刚度2.3 初步结构方案2 初步结构方案及既有理论成果ü日本土木学会: 鋼コンクリートサンドイッチ構造設計指針(案)（钢壳沉管隧道设计指南）, コンクリートライブラリー73, 1992ü日本運輸省第三港湾建設局: 鋼コンクリートサンドイッチ構造沈埋函の設計と高流動コンクリートの施工（钢壳合成结构沉埋管的设计和高流动性混凝土的施工）, 1996üR. Narayanan et. al., Design Guide for Steel-Concrete-Steel Sandwich Construction, Volume 1: General Principles and Rules for Basic Elements , The Steel Construction Institute, 1994üR. Narayanan et. al., Application Guidelines for Steel-Concrete-Steel Sandwich Construction 1: Immersed Tube Tunnels , The Steel Construction Institute, 1997üBowerman, H.G, Gough, M.S., King, C.M., Bi-Steel Designand Construction Guide , British Steel Ltd, 1999施工无支撑的钢壳沉管施工有支撑的钢壳沉管双层钢板结构ü《型钢混凝土组合结构技术规程》JGJ138-2001、J130-2001ü《公路钢混组合桥梁设计与施工规范》JTG/T D64-01-2015型钢柱梁组合桥u巨人的肩膀是否完全坚实平坦有力？u计算方法考虑稍理想：未考虑浇筑缺陷脱空影响，未考虑混凝土抗剪作用u设计理论适用范围溢出：可适用钢板最大厚度25mmu规范体系不适用：分项系数、强度取值、计算模型均有差异u细部构造还有优化空间：板肋形式、节点方案、板肋组合方案可优化c 123y =5.6/3V Lh f k k k Ltf ≤日本《指針(案)》日本学者清宫理《钢结构设计规范》(槽钢连接件)c=88V Ltf ()f w c c=0.260.5V L t t f E +Ø抗剪连接件相关计算，均未考虑混凝土拉压状态、连接件开孔、连接件脱空等因素的影响u 不足一：计算方法考虑稍理想仅设置纵隔板的情况仅设置横隔板的情况组合桁架模型组合桁架模型同时设置纵横隔板较为保守地取仅设置纵隔板或横隔板两种情况下的较大值，斜截面抗剪均为考虑混凝土作用！u 不足一：计算方法考虑稍理想2.4.3 设计理论适用范围溢出那霸隧道新若户隧道Ø日本案例规模小，最大钢板厚度20mm，深中通道最大钢板厚度40mm；Ø材料非弹性，日本专家提出：日本现有计算方法中钢板厚度仅适用于25mm以下；2 初步结构方案及既有理论成果既有设计理论不适用！u 不足二：设计理论适用范围溢出项目材料分项系数构件系数混凝土钢材混凝土受压控制钢材受拉控制日本规范 1.30 1.05 1.30 1.15我国规范1.451.251.001.00项目日本规范GB50010EUROCODEAASHTO受压杆与轴线夹角θ30454545受拉杆与轴线夹角α60909090受压杆的强度取值0.25f c 0.25f c0.3250c c f f ⎛⎫⎪⎝⎭，圆柱体，圆柱体1-Ø日本按其规范体系规定了材料分项系数和构件系数，与我国规范存在差异Ø抗剪承载力采用桁架模型计算，与其他规范项目在虚拟桁架角度和受压杆的强度取值上存在差异2.4.4 规范体系不适用2 初步结构方案及既有理论成果u 不足三：规范体系不适用2.4.5 细部构造还有优化空间2 初步结构方案及既有理论成果Ø抗剪连接件构造形式Ø横、纵向加劲肋的合理组合Ø浇筑孔、排空孔布置u不足四：细部构造还有优化空间Contents二、初步结构方案及既有理论成果三、机理试验及设计理论提升四、模型试验及细部构造方案优化五、混凝土缺陷脱空检测一、工程概况3 机理试验及设计理论提升u连接件抗剪性能及设计理论u抗弯性能及设计理论u斜截面抗剪性能及设计理论3.1 连接件抗剪性能及设计理论3 机理试验及设计理论提升Ø角钢和T型钢尺寸：L80、L150、L180、L200Ø型材厚度：8mm、10mm、12mm Ø脱空高度：10mm、20mm Ø腹板开孔：开孔率0 、 20%Ø加载方向：正向、反向Ø混凝土受力状态：受压、受拉基本推出试验(受压)受拉推出试验Ø角钢作为抗剪连接件是日本钢壳混凝土组合结构沉管管节的重要特征Ø角钢和T型钢的性能差异、脱空定量影响是我们研究的目标混凝土压溃混凝土局部压溃混凝土劈裂斜压破坏混凝土劈裂混合破坏受压连接件受拉连接件破坏形态：所有试件均由角钢前面的混凝土压溃破坏控制，未发生角钢剪断混凝土脱空影响：脱空对破坏模式影响不大，均为混凝土压溃破坏，角钢在脱空处有局部变形。

深基础桥梁讲义

超长桩基设计与施工的重要变革沉降控制
4
目前桩基础的设计(包括相关规范)是按承载力(强度)考虑的,即认为所有的上部结构荷载都由桩承担,桩间土几乎不承担荷载,并根据这一原则来设计计算桩的数量和布桩。
但近年来的许多研究表明,对于群桩基础,为了
建立竖向刚度较大的桩土混合地基所需要的桩数并不多,即按沉降控制设计的桩数比目前按承载力控制设计的桩数要少,一般可减少10%以上。
我国在土的本构关系、按沉降控制设计法、变刚度法、时空效应、半逆筑法、基坑支护、“共同作用”、桩端压浆、挤扩竹节桩、钻孔压浆桩、地基处理等方面取得了很好的效果,在国内外产生了良好影响。 21世纪,我国必然要修建大量的高层和超高层建筑。这将为深基础工程的发展带来难得的机遇和巨大的挑战,也为逐步解决上述问题提供了客观条件。

为了得到更切合实际的土压力,除了理论研究外,应特别注意进行大量的现场土压力测试工作、注意区域土压力的差别,从根本上着手研究土的本构模型以进行数值计算和分析,并且将理论计算和实测土压力进行对照,以期能得到一个较为合理的半经验半理论的公式。

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土的本构模型
土的本构模型不仅是土力学的基本问题,而且也是深基础工程中的一个重要和关键的问题。近20年来,各国学者提出了百多个本构模型,但在工程中应用较广的仍然是线弹性模型、邓肯-张非线性弹性模型与其它较简单的和较容易测定参数的模型, 弹塑性模型虽然在理论上有较大的优越性,但在工程实践中仍采用不多。土的本构模型研究是前瞻性、基础性的研究,它涉及计算的准确性、实用性和经济性,对深基础工程具有重要的意义,今后应
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可靠度理论
由于深基础工程本身的不确定性和复杂性,决定了它的风险较大,前面也提到在深基础工程的分析计算中,计算模型、参数和土压力荷载等不确定的因素很多。通过运用以概率论和数理统计学为基础的可靠性理论，在确保深基础工程安全的前提下,所有深基础工程还必须追求合理的造价。

深埋高地应力条件下的隧道支护技术研究的开题报告

深埋高地应力条件下的隧道支护技术研究的开题报告
一、选题背景和意义
随着城市化进程的加速和人口的不断增长，城市交通建设成为城市发展的重要支撑条件。

隧道作为城市地下交通建设重要组成部分之一，随着交通建设向城市中心和深度方向发展，越来越深的隧道也面临着越来越大的地质压力。

现有的一些隧道施工技术、支护材料只适用于浅埋隧道，对于深埋高地隧道的支护技术还存在着研究和完善的需要，特别是在应对突发地质灾害和自然灾害时，隧道支护的重要性更加突出。

二、研究目的和内容
本研究旨在通过文献调研和案例分析的方法，探讨深埋高地应力条件下的隧道支护技术，主要研究内容包括：
1.深埋隧道地质特点及地质灾害类型分析；
2.深埋隧道施工技术及其对隧道支护的影响；
3.深埋隧道支护材料的选择、应用和改进；
4.深埋高地隧道支护的实践案例及其经验总结。

三、研究方法
1.文献调研法：通过各种文献资料和数据的收集、整理和分析，来探讨深埋高地应力条件下的隧道支护技术。

2.案例分析法：对深埋高地隧道施工中的成功和不成功的案例进行分析，找出问题所在并给出针对性的对策。

四、研究预期结果
通过本研究，将深入分析深埋高地应力条件下的隧道支护技术，并提出有价值的建议，为深埋隧道的施工和运营提供技术支持，同时为相关领域的研究提供参考。

深埋特长公路隧道围岩—支护结构稳定性研究的开题报告

深埋特长公路隧道围岩—支护结构稳定性研究的开题报告一、研究背景目前，在道路建设中，特长公路隧道建设越来越受到重视。

然而，隧道建设过程中，隧道围岩的稳定性一直是一个关键问题。

围岩的不稳定会直接影响隧道的安全性和使用寿命。

因此，研究特长公路隧道围岩的支护结构稳定性，对于保障道路建设质量和安全具有十分重要的意义。

二、研究目的本研究旨在深入探讨特长公路隧道围岩的支护结构稳定性问题，明确其影响因素和解决措施，为道路建设提供科学依据。

三、研究内容1. 特长公路隧道围岩特点分析在此部分，将对特长公路隧道围岩进行特点分析，明确其特殊性，并找出其在支护结构稳定性方面的影响因素。

2. 支护结构原理探究针对特长公路隧道围岩特性，通过文献资料和实地考察，探究不同支护结构的原理。

着重分析不同支护结构在稳定性方面的适用性和差异。

3. 数值计算模拟对特长公路隧道围岩实施数值计算模拟，以分析支护结构对围岩的影响，定量评估不同结构的优劣，并寻找最优解。

4. 现场实验选取特长公路隧道围岩支护结构设计方案中的关键点位，现场实施监测和实验，以验证数值计算模拟的结果，为后续设计提供真实的数据参考。

四、研究意义本研究通过对特长公路隧道围岩支护结构稳定性的研究，可以探讨围岩的不同特性和不同支护结构的适用性，为道路建设提供科学依据，从而保障道路使用寿命和行车安全。

五、研究方法本研究采用文献研究、实地调研、数值计算模拟和现场实验等方法，对特长公路隧道围岩的支护结构稳定性进行深入研究。

六、研究进度计划1. 第1个月：文献调研、材料收集2. 第2个月：实地考察、围岩特性分析3. 第3个月：支护结构原理探究、方案设计4. 第4个月：数值计算模拟和结果分析5. 第5、6个月：现场实验和数据分析6. 第7个月：数据总结、成果撰写七、预期成果本研究将得出特长公路隧道围岩支护结构稳定性的关键影响因素和最优解，为道路建设提供科学依据。

同时，本研究将形成一篇完整的论文，有望发表在相关领域的高质量学术期刊上。

深浅埋划分ppt课件

q —深埋隧道竖向均布压力 kN／m2； γ —围岩容重（kN／m2）。
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在矿山法施工的条件下
I～Ⅲ级围岩取 Hp＝2hq
Ⅳ～Ⅵ级围岩取 Hp＝2.5hq
当隧道覆盖层厚度H≥Hp时为深埋， H＜Hp时为浅埋
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● 铁路新规范：
q＝γh h=0.41×1.79S
这是全国1046座铁路隧道得出的经验公式，其中S —新规范围岩的分级。
注：铁路隧道பைடு நூலகம்度小于公路隧道
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⑵ 浅埋隧道围岩松散压力的计算 ① 深、浅埋隧道的判定原则 ● 隧道埋深不同，确定围岩压力的计算方法不同，应以隧道顶部覆盖层能否形成“自然拱”为原则。
增减率。
当B<5m，取i ＝0.2；当B > 5m,取i ＝0.1。
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⑴ 深埋隧道围岩压力的确定(工程类比法)
q = 0.45 ×2 s-1×γω (kN/m2)
● 适用条件 ① H/B < 1.7，式中H为隧道高度； ② 深埋隧道,IV—VI级围岩； ③ 不产生显著偏压力及膨胀力的一般隧道； ④ 采用钻爆法施工的隧道。
深埋隧道围岩松散压力值是以施工坍方平均高度等效荷载高度值为根据为了形成此高度值隧道上覆岩体就有一定的厚度
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⑴ 深埋隧道围岩压力的确定(工程类比法)
围岩竖向匀布压力q 按下式计算：
q = 0.45 ×2 s-1×γω (kN/m2)
式中：S—围岩级别，S＝4--6； γ— 围岩容重， (kN/m3)； ω＝1+ i(B-5) — 宽度影响系数； B — 隧道宽度,(m）； i —以B＝5m为基准，B每增减1m时的围岩压力
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● 深埋隧道围岩松散压力值是以施工坍方平均高度(等效荷载高度值)为根据，为了形成此高度值，隧道上覆岩体就有一定的厚度。根据经验，这个深度通常为2～2.5倍的坍方平均高度值