【碩士】連拱隧道監(jiān)控量測(cè)與中墻優(yōu)化設(shè)計(jì)【2010】

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　　學(xué)科專業(yè)：巖土工程　　授予學(xué)位：工學(xué)碩士　　學(xué)位授予單位：武漢理工大學(xué)　　學(xué)位年度： 2010年　　改革開放以來，我國(guó)公路交通量迅猛增加，傳統(tǒng)的分離式隧道和小凈距隧道已不能滿足交通要求，在這種情況下連拱隧道便應(yīng)運(yùn)而生。由于連拱隧道在我國(guó)起步較晚，其設(shè)計(jì)和施工方法都還不成熟。作為連拱隧道結(jié)構(gòu)的重要組成部分——中墻，其在設(shè)計(jì)和施工中可借鑒的經(jīng)驗(yàn)更少，而中墻設(shè)計(jì)合理與否，直接關(guān)系到整個(gè)隧道的穩(wěn)定與否。因此，有必要結(jié)合實(shí)際的工程實(shí)例對(duì)連拱隧道的中墻受力情況進(jìn)行系統(tǒng)的研究。　　本文依托在建的二廣高速公路沙塘坑隧道，根據(jù)其設(shè)計(jì)和施工時(shí)使用的施工方法和支護(hù)措施，采取理論研究、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的研究方法和思路，對(duì)該隧道中墻開展了一系列的研究工作?！　∈紫?，根據(jù)連拱隧道相關(guān)力學(xué)原理，確定圍巖壓力的計(jì)算方法。由于深埋隧道和淺埋隧道圍巖壓力的計(jì)算方法不同，因此必須先根據(jù)隧道頂部覆蓋土層能否形成“自然拱"來進(jìn)行深埋隧道和淺埋隧道的劃分，然后才能計(jì)算其相應(yīng)的圍巖壓力?！　∑浯?，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的目的和意義進(jìn)行了總結(jié)，介紹了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中常采用的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的內(nèi)容及注意事項(xiàng)，并將其監(jiān)測(cè)結(jié)果繪制成曲線。在此基礎(chǔ)上選取一個(gè)典型斷面的猙空收斂、拱頂下沉、圍巖壓力和錨桿軸力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，并分析了該斷面中墻的應(yīng)力和位移的監(jiān)測(cè)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)其特征值與正常情況相比偏大，出現(xiàn)異常的原因是在偏壓條件下連拱隧道中墻對(duì)稱于中導(dǎo)洞設(shè)置造成其兩側(cè)受力不均。　　最后，利用ANSYS有限元分析軟件對(duì)中墻設(shè)置在中導(dǎo)洞中央的對(duì)稱形式和中墻向深埋側(cè)(圍巖壓力大的一側(cè))偏移1米的不對(duì)稱設(shè)置兩種情況進(jìn)行數(shù)值模擬，從中墻的應(yīng)力和應(yīng)變方面來看，中墻向深埋側(cè)移動(dòng)1m，其兩側(cè)所受的不對(duì)稱壓力將大大的減小，中墻產(chǎn)生的應(yīng)力和應(yīng)變也大幅度降低，因此其受力更加合理，穩(wěn)定性更好?！　?

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