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题名公路隧道竖井波纹钢支护设计——鹦哥岭隧道实例分析
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作者
曹校勇
张梦涵
奚魏征
徐平
叶飞
韩兴博
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机构
长安大学公路学院
中交第一公路勘察设计研究院有限公司隧道与地下工程设计研究院
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出处
《隧道建设(中英文)》
北大核心
2025年第S1期182-192,共11页
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基金
陕西省创新能力支撑计划资助(2023-CX-TD-35)
陕西省重点研发计划项目资助(2023KXJ-159)。
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文摘
为研究采用波纹钢新型结构进行公路隧道竖井支护设计的技术与经济可行性,首先,探讨波纹钢在隧道初期支护、加固衬砌、保温套衬以及作为通风导洞中隔墙的应用特点,明确其在隧道竖井支护中的应用可能性。然后,基于鹦哥岭隧道的工程地质条件,通过理论计算与数值模拟相结合的方法对钢波纹管结构进行力学性能验证。基于结构承载力理论开展手算校核,重点分析混凝土轴心抗压强度和土压力合力;依据荷载-结构模型原理,使用ABAQUS有限元构建考虑土体-结构相互作用的钢波纹管三维数值模型,分析模拟实际工况下的力学响应,提出基于波纹钢的竖井支护设计方案。最后,详细阐述波纹钢竖井支护的施工工艺,并对比传统设计方案,进行成本效益分析。研究结果表明:1)波纹钢应用于隧道竖井支护具有良好的技术可行性,其构件在地层结构中安全可靠;2)波纹钢支护造价虽比传统方案增加10%,但显著提高了结构强度和承载能力,增强了变形适应性;3)波纹钢支护有效封堵了围岩涌水,缩短了施工周期,施工效能提升显著,具有综合经济优势。
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关键词
公路隧道
竖井
波纹钢支护
支护结构
承载力验算
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Keywords
highway tunnel
shaft
corrugated steel support
supporting structure
bearing capacity checking
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分类号
U45
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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