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【碩士】小凈距雙洞隧道施工順序?qū)鷰r穩(wěn)定性影響研究【2010】
內(nèi)容簡介
學科專業(yè):巖土工程 授予學位:工學碩士 學位授予單位:廣東工業(yè)大學 學位年度: 2010年 隧道工程是一門復(fù)雜且經(jīng)驗性過程中,圍巖穩(wěn)定性分析是重要的觀點來看,是由于圍巖的應(yīng)力水平續(xù)貫通的塑性區(qū)和滑動面,產(chǎn)生較的實質(zhì)是分析和評價圍巖巖體介質(zhì)由于巖石的非線性變形力學特不同的圍巖變形結(jié)果??梢姡┕W者對這方面進行了相關(guān)研究。但是,有關(guān)施工順序?qū)O其復(fù)雜的小凈距大跨度超淺埋隧道穩(wěn)定的影響這方面的研究尚不多見。因此,有必要就施工順序?qū)@種復(fù)雜隧道圍巖穩(wěn)定的影響展開研究,為類似隧道的設(shè)計、施工提供理論支持和技術(shù)依據(jù)?! ”疚脑谡{(diào)研并總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上,以麒麟山隧道工程為研究背景,采用有限元軟件MIDAS/GTS分別建立二維和三維模型,對不同施工順序下的隧道旌工過程進行動態(tài)模擬。分析拱頂和地表沉降、中夾巖柱水平位移和應(yīng)力的變化發(fā)展規(guī)律。主要有如下工作: l、論述了圍巖材料的本構(gòu)關(guān)系和強度理論;討論了圍巖穩(wěn)定性的影響因素,并簡要概括了分析圍巖穩(wěn)定性的基本方法?! ?、闡述了新奧法的基本原理和施工要點;討論了小凈距隧道圍巖穩(wěn)定性的控制問題?! ?、采用有限元軟件MIDAS/GTS建立二維模型,模擬了三種(詳見第43頁,方案一、二、三)不同的施工順序,分析了三種方案下的圍巖變形力學特性。結(jié)果表明:在采用雙側(cè)壁上下臺階法施工時,先開挖完左洞再開挖右洞(方案三)對中夾巖柱的水平位移影響較小,更有利于圍巖在施工過程中的安全與穩(wěn)定?! ?、采用有限元軟件MIDAS/GTS建立三維模型,模擬隧道在偏壓狀態(tài)下的五種(詳見第72、73頁)不同施工順序的施工過程,得到如下結(jié)論: (1)在地表坡度為20。的情況下,“先左后右"與“先右后左"兩種施工順序,地表沉降和中夾巖柱的水平位移接近相等,且沒有產(chǎn)生危及圍巖穩(wěn)定的變形,證明采用這兩種施工順序都是可行的; (2)雙側(cè)壁導(dǎo)洞上下臺階法和全斷面法兩種施工順序,前者產(chǎn)生的最大地表沉降和中夾巖柱水平位移明顯要小,說明前者所取得的效果更好; (3)左右洞“錯開40m”、“錯開20m"、“同時開挖"三種施工順序,產(chǎn)生的最大地表沉降之比為1:1.1:1.23;中夾巖柱水平位移之比為l:1.27:2.12。說明左右洞掌子面錯開的距離對圍巖的變形有很大影響,在40m的范圍內(nèi),這種影響隨著錯開距離的增大而減弱。
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