【碩士】小凈距隧道圍巖穩(wěn)定性及中夾層力學(xué)行為研究【2007】

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內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：工程力學(xué)　　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： 2007年　　我國地形、地質(zhì)條件復(fù)雜，山嶺區(qū)所占比重極大，高等級公路建設(shè)中大量地遇到隧道工程，由于特殊地質(zhì)及地形條件的限制，隧道間距一般都難以滿足普通技術(shù)規(guī)范要求，因此需要采用小凈距隧道及連拱隧道等特殊結(jié)構(gòu)型式。　　本文采用平面和三維有限元數(shù)值分析方法針對小凈距隧道設(shè)計、旌工中圍巖穩(wěn)定性及中夾層力學(xué)行為等問題展開了研究。文章首先建立了九嶺隧道的平面模型，模擬計算中首先簡單介紹了所采用的DP(Drucker--Prager)屈服準(zhǔn)則及隧道開挖卸載的方法一反轉(zhuǎn)應(yīng)力釋放法，系統(tǒng)地介紹了隧道平面分析的基本步驟。通過計算，了解了毛洞開挖對圍巖位移場與應(yīng)力場的影響，確定對監(jiān)測監(jiān)控工作十分關(guān)鍵的危險點的位置，并得到了一些有用的結(jié)論，為隧道主洞的開挖提供了資料準(zhǔn)備?！　≌撐耐ㄟ^對平面小凈距隧道無支護(hù)洞室進(jìn)行計算分析得出了影響小凈距隧道圍巖穩(wěn)定性的重要因素、隧道周邊圍巖應(yīng)力分布狀態(tài)和規(guī)律以及小凈距隧道中夾層的受力變形特征。然后通過平面的開挖模擬計算了依托工程九嶺小凈距隧道三個有代表意義的圍巖斷面，得出了其開挖過程中的位移及應(yīng)力場，支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力狀況，以及隧道開挖完成后的最終塑性區(qū)。為九嶺隧道的設(shè)計和安全施工提供了一定的指導(dǎo)。　　論文通過結(jié)合小凈距隧道三維開挖的模擬計算重點研究兩隧道掌子面間距離的變化對小凈距隧道結(jié)構(gòu)特別是中夾層穩(wěn)定性的影響，得出了小凈距隧道空問相互影響效應(yīng)以及小凈距隧道兩隧道掌子面間的合理距離?！　∥恼乱跃艓X隧道施工過程中的量測設(shè)計及實施為基礎(chǔ)，論文由實際施工監(jiān)控現(xiàn)場所獲得的數(shù)據(jù)，依照已有經(jīng)驗，以及有限元穩(wěn)定分析結(jié)果進(jìn)行了反饋，得到了隧道在全斷面開挖時圍巖的變形和受力規(guī)律。文章通過對斷面?zhèn)鞲衅鲾?shù)據(jù)的綜合分析，與有限元結(jié)果比較，驗證了有限元分析結(jié)果?！　∽詈螅恼驴偨Y(jié)了有限元計算和各種經(jīng)驗方法在隧道施工建設(shè)中的可行性　　及意義。結(jié)合九嶺隧道工程與有限元模擬分析數(shù)據(jù)分析結(jié)果，作者指出了論文分析中存在的幾個問題。本論文的研究成果為九嶺隧道工程的現(xiàn)場施工建設(shè)提供了有效指導(dǎo)。　　

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