环保型、防护式棚洞力学行为分析及工程措施研究
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摘要
高边坡是人类生存及工程活动中最常见最基本的自然地质环境之一。高边坡的稳定性受控于边坡所在岩土体的基本特性——地层岩性、地质构造、岩体结构、坡体结构及水文地质条件等,以及人为改造的程度——开挖高度、坡形和坡度等,由于地质体的复杂性、多变性和不均质性,使得高边坡设计也十分复杂,至今还作为一种特殊设计而无章可循。本文对保证高边坡稳定的、有利于环境保护并具有景观美学效应的支护结构型式—棚洞结构进行了深入研究。
本论文的研究内容主要分为以下几个方面:
一.总结归纳了沿河傍山公路可能遇到的各类自然灾害及工程危害。针对我国沿河傍山公路隧道的特点,重点研究了泥石流、滑坡、坍方等常见灾害的特点以及目前主要采取的防护措施,以及棚洞防护的类型及优势。
二.典型地质条件下棚洞结构型式和力学模型研究。通过ADINA有限元软件分析,论证了棚洞结构与边坡相互作用支护机理,讨论了棚洞结构的合理结构型式,研究了棚洞结构的力学模型及典型结构形式下的棚洞力学特性,以及棚洞结构与边坡耦合机理研究。
三.合理的棚洞结构措施及施工技术研究。通过对对棚洞结构各施工阶段结构本身及边坡的稳定分析,评价各施工阶段结构及边坡的安全性,对施工的安全性和工程措施进行了评判。总结了棚洞结构设计与施工关键技术。
研究表明:采用锚喷支护与棚洞结构相结合的新型结构型式是安全合理的,既充分发挥锚杆喷射混凝土护面的作用,又发挥棚洞结构的支挡作用,使之形成一个互为补充的完整受力体系。计算表明只要保证边坡开挖的临时稳定,一旦棚洞结构建起来后,就可以保证整个边坡的永久安全,这样就大大减小了开挖量,保护了周围的原生态自然环境,也大大减小了对自然地质体的扰动,减少了诱发地质灾害的可能性。
High slope is one of most familiar and basic nature geologic environment in human life and engineering action.The stability of high slope is based upon the basic character of slope rock,such as stratum lithology、geology formation、rock structure、slope configuration、hydrology condition and height of excavate、slope-shape.Because of the complicacy、changeable、asymmetry,disignning hipe slope is very difficult. The paper studied of Shed-tunnel which can ensure the stability of high slope、protect environment and defend disaster.
This paper composed of three main parts:
In partⅠ, summarize potential calamity and detriment in along driver high road engineering,study the character of mobility of debris、collapse and coast,and summarize other fense methed and the advantage of shed-tunnel struction.
In partⅡ, study the shed-tunnel struction form and FEM model. By ADINA FEM analysing,demonstrate the interaction of alope and shed-tunnel struction,discuss shed-tunnel struction form,analyse mechanics character of shed-tunnel and the interaction mechanism between shed-tunnel and slope.
In partⅢ, study of shed-tunnel construction technics.By analysing the stability and mechanics character of shed-tunnel construction phases, estimate the security of shed-tunnel struction and slope, judge the security of construction, summarize the key- technology of the designning and construction of shed-tunnel.
Research indicating: Adopting new struction form which combined anchor-pole and shed-tunnel is safe and with reason.Combining is both bringing into play face-action of anchor-pole and support- function of shed-tunnel.Analyse indicating if assuring the temporary stability of slope-excavate it would assure lasting safe after shed-tunnel completed.And as you know it would decrease excavation、protect environment、decrease the interfering of slope、minish the possibility of place a premium on disaster.
本论文的研究内容主要分为以下几个方面:
一.总结归纳了沿河傍山公路可能遇到的各类自然灾害及工程危害。针对我国沿河傍山公路隧道的特点,重点研究了泥石流、滑坡、坍方等常见灾害的特点以及目前主要采取的防护措施,以及棚洞防护的类型及优势。
二.典型地质条件下棚洞结构型式和力学模型研究。通过ADINA有限元软件分析,论证了棚洞结构与边坡相互作用支护机理,讨论了棚洞结构的合理结构型式,研究了棚洞结构的力学模型及典型结构形式下的棚洞力学特性,以及棚洞结构与边坡耦合机理研究。
三.合理的棚洞结构措施及施工技术研究。通过对对棚洞结构各施工阶段结构本身及边坡的稳定分析,评价各施工阶段结构及边坡的安全性,对施工的安全性和工程措施进行了评判。总结了棚洞结构设计与施工关键技术。
研究表明:采用锚喷支护与棚洞结构相结合的新型结构型式是安全合理的,既充分发挥锚杆喷射混凝土护面的作用,又发挥棚洞结构的支挡作用,使之形成一个互为补充的完整受力体系。计算表明只要保证边坡开挖的临时稳定,一旦棚洞结构建起来后,就可以保证整个边坡的永久安全,这样就大大减小了开挖量,保护了周围的原生态自然环境,也大大减小了对自然地质体的扰动,减少了诱发地质灾害的可能性。
High slope is one of most familiar and basic nature geologic environment in human life and engineering action.The stability of high slope is based upon the basic character of slope rock,such as stratum lithology、geology formation、rock structure、slope configuration、hydrology condition and height of excavate、slope-shape.Because of the complicacy、changeable、asymmetry,disignning hipe slope is very difficult. The paper studied of Shed-tunnel which can ensure the stability of high slope、protect environment and defend disaster.
This paper composed of three main parts:
In partⅠ, summarize potential calamity and detriment in along driver high road engineering,study the character of mobility of debris、collapse and coast,and summarize other fense methed and the advantage of shed-tunnel struction.
In partⅡ, study the shed-tunnel struction form and FEM model. By ADINA FEM analysing,demonstrate the interaction of alope and shed-tunnel struction,discuss shed-tunnel struction form,analyse mechanics character of shed-tunnel and the interaction mechanism between shed-tunnel and slope.
In partⅢ, study of shed-tunnel construction technics.By analysing the stability and mechanics character of shed-tunnel construction phases, estimate the security of shed-tunnel struction and slope, judge the security of construction, summarize the key- technology of the designning and construction of shed-tunnel.
Research indicating: Adopting new struction form which combined anchor-pole and shed-tunnel is safe and with reason.Combining is both bringing into play face-action of anchor-pole and support- function of shed-tunnel.Analyse indicating if assuring the temporary stability of slope-excavate it would assure lasting safe after shed-tunnel completed.And as you know it would decrease excavation、protect environment、decrease the interfering of slope、minish the possibility of place a premium on disaster.
引文
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