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

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內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學(xué)位：工學(xué)碩士　　學(xué)位授予單位：西南交通大學(xué)　　學(xué)位年度： 2010年　　隨著國內(nèi)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(shè)大量的地鐵隧道，在黃土區(qū)實(shí)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(shí)出現(xiàn)的一種特殊結(jié)構(gòu)形式，而非對稱連拱隧道更是特殊條件下的一種特殊結(jié)構(gòu)形式的隧道。本文圍繞擬設(shè)計(jì)的黃土地區(qū)地鐵非對稱小間距及連拱隧道，進(jìn)行動(dòng)態(tài)施工力學(xué)模擬研究，主要包括以下內(nèi)容。　　1．推導(dǎo)了淺埋黃土小間距及偏連拱隧道荷載計(jì)算公式，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)測圍巖壓力，與當(dāng)前淺埋理論計(jì)算結(jié)果對比分析，得到與實(shí)測吻合的淺埋理論計(jì)算式。　　2．將黃土特性應(yīng)用到小間距隧道工程實(shí)際分析中來，采用傳統(tǒng)摩爾庫倫手動(dòng)加豎向節(jié)理模型與雙線性遍布節(jié)理模型的數(shù)值模擬結(jié)果與現(xiàn)場實(shí)測值進(jìn)行對比，并且得出結(jié)論：雙線性遍布節(jié)理模型考慮黃土的結(jié)構(gòu)性強(qiáng)度和垂直節(jié)理更加符合工程實(shí)際。　　3．根據(jù)建議的雙線性遍布節(jié)理模型，采用平面數(shù)值方法，進(jìn)行有、無初期支護(hù)、不同埋深、不同凈距、不同隧道形狀的對比分析?！　?．通過數(shù)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(dǎo)洞+左右洞上下臺階法、中導(dǎo)洞+右左洞上下臺階法、中導(dǎo)洞+左右洞同時(shí)上下臺階法)洞室各關(guān)鍵點(diǎn)的位移和應(yīng)力分布特點(diǎn)，優(yōu)化該隧道型式的開挖工序。在三維數(shù)值模擬中，分析了兩種工況時(shí)非對稱連拱隧道各研究斷面圍巖各特征點(diǎn)圍巖位移、地表沉降與離工作面距離的關(guān)系，從而對后施工隧道的施作時(shí)機(jī)提出建議。給出了施工監(jiān)測控制基準(zhǔn)值，指出淺埋應(yīng)按變形控制?！　?．對數(shù)值模擬結(jié)果中，偏連拱隧道中夾巖柱表現(xiàn)出的特點(diǎn)進(jìn)行了整理分析，總結(jié)了中夾巖柱的特性?！　?

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