管棚支护参数优化及计算程序设计-桥梁与隧道工程专业论文.docxVIP

论文题目：管棚支护参数优化及计算程序设计 专 业：桥梁与隧道工程 硕 士 生：寇永照 （签名） 指导教师：戴 俊 （签名） 摘 要 管棚法是隧道施工的一种辅助工法，当隧道穿越破碎带、松散带、软弱地层、涌水、 涌砂等地段时，管棚及其超前注浆不仅能够有效地限制地表下沉，而且能够保证工作面 和地层处于安全稳定的状态。因此，管棚工法在工程现场问题的解决中得到了广泛的应 用。 本文在已有的理论基础上，对管棚作用机理进行了深入研究，编制了一套管棚支护 设计的计算程序，并利用该程序对影响管棚支护效果的因素进行了分析。具体的研究内 容与取得的主要研究结论如下： （1）在总结管棚支护设计的国内外研究现状及基础之上，详细分析了管棚的用途、 形状以及管棚设计的方法，使我们清楚地看出管棚的设计现状以及存在的主要问题。 （2）提出管棚的荷载确定方法，并研究其算法。管棚受力荷载的确定与隧道的埋深 有关。当埋深 hp ??(2.0 ~ 2.5)ha 时，认为是深埋隧道，隧道垂直应力与隧道上方围岩的 埋置深度无关，只与隧道上方围岩的塌落度 ha 有关。当隧道为浅埋隧道时，认为管棚上 面的围岩全部作用在管棚上，如果地面为水平，则作用在管棚上的垂直应力为 q ???H 。 （3）本文对管棚的作用机理进行了深入的分析研究，根据前人提出管棚的受力模型， 推导出在受力条件下管棚的挠度、转角、弯矩和剪力方程。 （4）分析现有的边坡稳定判定方法，提出适合判定隧道掌子面稳定的判断方法。 （5）根据理论分析公式编制管棚支护的计算程序，并从计算结果中分析影响管棚作 用效果的因素。 关 键 词：管棚；荷载；安全系数；作用机理；设计；程序设计； 研究类型：应用研究 Subject ：The Optimization of Pipe roof Support Parameter and Design of Calculation Program Speciality ：Bridge and Tunnel Engineering Name ：Kou yongzhao (Signature) Instructor：Dai Jun (Signature) ABSTRACT Pipe roof method is an auxiliary method of tunnel construction, under the situation that the tunnel pass through the fracture zone, the incompact zone, the weak strata, the section of water inflow and Poured sand area. Tube roof with its advanced grouting not only can restrict surface subsidence effectively, but also can insure working face and stratum are in a safe situation. Therefore, pipe shed method is widely used in solving field engineering problems. This article based on the existing theories, is dong a further research on pipe roof function machine while going a reasonable parametric design. Here is detailed research content and the main research result. A summary about pipe roof of supporting design both national and international with a detailed analysis on the usages, shapes and deign procedures of pipe supporting, in order for us to understand clearly the current situation of pipe roof and questions remained. Put forward determination method of pipe shed load and analyze the algorithm. The determination of pipe shed load is relat