【碩士】黃土地區(qū)非對稱小間距及偏連拱隧道施工力學理論研究【2010】

內容簡介

　　學科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學位：工學碩士　　學位授予單位：西南交通大學　　學位年度： 2010年　　隨著國內西部大開發(fā)及城市軌道交通的快速發(fā)展，西部的主要城市將首先建設大量的地鐵隧道，在黃土區(qū)實施城市小間距隧道將越來越多，小間距及連拱隧道正是在接線困難時出現的一種特殊結構形式，而非對稱連拱隧道更是特殊條件下的一種特殊結構形式的隧道。本文圍繞擬設計的黃土地區(qū)地鐵非對稱小間距及連拱隧道，進行動態(tài)施工力學模擬研究，主要包括以下內容。　　1．推導了淺埋黃土小間距及偏連拱隧道荷載計算公式，結合現場實測圍巖壓力，與當前淺埋理論計算結果對比分析，得到與實測吻合的淺埋理論計算式?！　?．將黃土特性應用到小間距隧道工程實際分析中來，采用傳統(tǒng)摩爾庫倫手動加豎向節(jié)理模型與雙線性遍布節(jié)理模型的數值模擬結果與現場實測值進行對比，并且得出結論：雙線性遍布節(jié)理模型考慮黃土的結構性強度和垂直節(jié)理更加符合工程實際?！　?．根據建議的雙線性遍布節(jié)理模型，采用平面數值方法，進行有、無初期支護、不同埋深、不同凈距、不同隧道形狀的對比分析?！　?．通過數值模擬分析，比較非對稱小間距及連拱隧道的三種開挖方法(中導洞+左右洞上下臺階法、中導洞+右左洞上下臺階法、中導洞+左右洞同時上下臺階法)洞室各關鍵點的位移和應力分布特點，優(yōu)化該隧道型式的開挖工序。在三維數值模擬中，分析了兩種工況時非對稱連拱隧道各研究斷面圍巖各特征點圍巖位移、地表沉降與離工作面距離的關系，從而對后施工隧道的施作時機提出建議。給出了施工監(jiān)測控制基準值，指出淺埋應按變形控制。　　5．對數值模擬結果中，偏連拱隧道中夾巖柱表現出的特點進行了整理分析，總結了中夾巖柱的特性?！　?

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