【碩士】大跨度小凈距隧道施工力學(xué)行為研究【2008】

內(nèi)容簡介

　　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： 2008年　　隧道工程是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)性極強(qiáng)的學(xué)科，長期以來都是憑經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)施工。但對于大跨度小凈距隧道，可借鑒的設(shè)計(jì)與施工經(jīng)驗(yàn)較少，隧道的設(shè)計(jì)和施工遇到一些技術(shù)上的問題。本文以在建的二廣高速公路西岸隧道為依托，較為全面地介紹了監(jiān)控量測的作用及實(shí)用方法，并對監(jiān)測到的支護(hù)結(jié)構(gòu)位移和內(nèi)力數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，判斷大跨度小凈距隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。同時(shí)，較為系統(tǒng)地介紹了位移反分析方法研究的歷史與現(xiàn)狀，敘述了彈塑性問題的位移反分析理論，研究了位移反分析在隧道工程中的應(yīng)用?！　∈紫龋瑢ΜF(xiàn)場監(jiān)測的方法手段以及注意事項(xiàng)作了分析和總結(jié)，并將量測的數(shù)據(jù)繪成曲線。通過對v級圍巖監(jiān)測曲線的分析表明，在開挖過程中，仰拱開挖會(huì)造成較大的圍巖變形，因此應(yīng)盡量縮短仰拱的開挖封閉時(shí)間。當(dāng)洞內(nèi)出水較多時(shí)，為防止拱腳巖層的軟化造成拱架坍塌事故，必要時(shí)應(yīng)在導(dǎo)坑內(nèi)加設(shè)橫向支撐?！　∑浯?，簡要介紹了同濟(jì)曙光反分析軟件在隧道工程位移反分析中的運(yùn)用及操作流程，并以圍巖及支護(hù)體的已知參數(shù)和拱頂下沉實(shí)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對圍巖進(jìn)行反分析。結(jié)合各個(gè)施工步的監(jiān)測數(shù)據(jù)，排除異常的監(jiān)測數(shù)據(jù)。每次反分析都基于對應(yīng)的施工步進(jìn)行，并對其它施工步的位移進(jìn)行預(yù)測，與實(shí)測的位移進(jìn)行對比。通過多次的反演分析獲取反演參數(shù)，反演參數(shù)取各次反分析結(jié)果的平均值。并用ANSYS建立大跨度小凈距隧道的平面開挖模型，將反演得到的圍巖彈性模量值El和圍巖加固圈彈性模量易，運(yùn)用反演正算法檢驗(yàn)反分析結(jié)果，及應(yīng)用反分析結(jié)果進(jìn)行正分析。本文得出的最終反演參數(shù)正分析的結(jié)果基本符合后續(xù)施工步的實(shí)測位移，較好的驗(yàn)證了本文的反分析模型，位移反分析方法?！　∽詈?，對Ⅳ～V級對圍巖變形及應(yīng)力的分析。在Ⅳ級圍巖的開挖過程中，圍巖總的變形趨勢為拱頂下沉，兩側(cè)邊墻張開，而仰拱向上移動(dòng)。最終在隧道上方形成一個(gè)U字槽，而兩隧道間形成拱形。對于V級圍巖，在導(dǎo)坑開挖時(shí)，由于臨時(shí)鋼架的與上部核心土的共同作用，有效的減小隧道上部圍巖的變形?！　∩喜亢诵耐灵_挖時(shí)，圍巖變形很大，必要時(shí)，應(yīng)在隧道拱頂處加設(shè)錨桿，以避免塌方事故的發(fā)生。　　

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