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黄土地区隧道初期支护衬砌结构形式研究

郑海乐  
【摘要】:在国家西部大开发战略政策的驱动下,我国西部公路、铁路、高铁等交通基础设施建设持续蓬勃发展。我国西部以山地、盆地为主的地形特点,决定了施工设计中较大的隧道比例,研究适用于西部黄土地区隧道的施工结构及工法,特别是研究初期支护衬砌结构和施工工法显得极为必要。本文通过对黄土地区湿陷性、地应力重分部快、易崩溃、节理发育不规则等地质特点的分析研究;对黄土地区隧道初期衬砌易开裂、施工过程沉陷大且不均匀、衬砌后易出现空洞等易发病害成因的分析研究;对目前广泛应用的新奥法中喷锚初期支护衬砌喷射混凝土与黄土密贴性差、初期承载力小、掌支面安全风险大、喷射混凝土回弹量大、施工进尺小等工艺适用性的分析研究,针对喷锚初期支护衬砌结构在黄土区隧道施工、运营中的缺陷,设计出采用模筑混凝土、钢拱架、锚杆结构联合支护的一次模筑初期支护衬砌结构形式。从施工安全、运营安全、经济效益、工程质量、施工进度等方面,比选了传统的喷锚混凝土初期支护衬砌与一次模筑混凝土初期支护衬砌两种工法的在黄土地区施工的优缺点及适用性,并对一次模筑初期支护衬砌工法的设计理念、结构形式、工艺过程、黄土区适用性进行了阐述,总结出一次模筑初期支护衬砌在黄土区隧道应用的优势。尤其是重点阐述了一次模筑衬砌台车的设计应用,确保了施工安全、加快了施工进度,进一步体现出一次模筑初期支护衬砌结构形式的优势。建议推广一次模筑初期支护衬砌结构形式应用于软弱石质围岩、特殊地质区五级以上围岩、溶洞陷穴发育地区的地下隐蔽工程施工。


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