【碩士】淺埋偏壓既有隧道襯砌變異影響因素分析【2008】

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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： 2008年　　淺埋偏壓隧道常常由于設(shè)計(jì)、施工以及輔助措施不當(dāng)，造成隧道襯砌在運(yùn)營期間發(fā)生病害變異，但目前對偏壓隧道襯砌病害的整治方法并沒有針對其發(fā)生的根本原因進(jìn)行治理。因此，對偏壓隧道襯砌變異的影響條件進(jìn)行分析，以指導(dǎo)襯砌變異病害整治?！　”疚膶Ψ€(wěn)定地形偏壓隧道襯砌變異的影響條件進(jìn)行研究分析，研究方法為采用有限元軟件對穩(wěn)定地形偏壓隧道襯砌變異的各個(gè)影響因素進(jìn)行模擬計(jì)算分析，同時(shí)采用正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析?！　”疚膽?yīng)用正交試驗(yàn)理論，進(jìn)行模擬分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)處理分析，采用ANSYS軟件對各組實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行有限元計(jì)算分析。有限元計(jì)算包括平面模型計(jì)算和三維模型計(jì)算，其中平面模型分析了淺埋偏壓隧道地形條件、圍巖條件和二次襯砌條件，確定各分析因素對偏壓隧道襯砌變異影響的主次關(guān)系和變化趨勢；三維模型計(jì)算主要分析襯砌開裂情況、分析因素的影響情況和襯砌位移與圍巖壓力的關(guān)系。通過本文的分析，得出以下結(jié)論：　　1)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法能夠有效的減少試驗(yàn)分析工作量，且試驗(yàn)分析結(jié)果能夠代表全面試驗(yàn)分析的效果；　　2)在針對地形條件的平面模型計(jì)算分析中主要研究了地形坡度和隧道最小埋深兩個(gè)影響因素，通過分析發(fā)現(xiàn)兩個(gè)因素對隧道偏壓均有較大影響，特別是最小埋深小于15m，地形坡度大于1：1．5時(shí)，兩個(gè)因素對隧道偏壓影響較大，而且需要考慮淺埋側(cè)巖土體的穩(wěn)定性問題；但是當(dāng)最小埋深大于等于30m時(shí)，隧道受到偏壓荷載作用的影響較小；　　3)在圍巖條件分析中，主要分析圍巖密度、圍巖變形模量、圍巖泊松比、圍巖內(nèi)摩擦角和圍巖粘聚力，其中圍巖的變形模量對襯砌位移和襯砌應(yīng)力的影響最大；因此在偏壓隧道病害治理過程中，應(yīng)采取有效方法控制圍巖變形模量大小：　　4)通過三維模型的計(jì)算分析和數(shù)據(jù)回歸分析發(fā)現(xiàn)，襯砌位移與圍巖壓力之間存在一定的函數(shù)關(guān)系；　　

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