【碩士】大跨度小凈距隧道施工力學(xué)行為研究【2008】

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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　　隧道工程是一個經(jīng)驗性極強的學(xué)科，長期以來都是憑經(jīng)驗設(shè)計施工。但對于大跨度小凈距隧道，可借鑒的設(shè)計與施工經(jīng)驗較少，隧道的設(shè)計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)控量測的作用及實用方法，并對監(jiān)測到的支護結(jié)構(gòu)位移和內(nèi)力數(shù)據(jù)進行整理分析，判斷大跨度小凈距隧道支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。同時，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。　　首先，對現(xiàn)場監(jiān)測的方法手段以及注意事項作了分析和總結(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間。當洞內(nèi)出水較多時，為防止拱腳巖層的軟化造成拱架坍塌事故，必要時應(yīng)在導(dǎo)坑內(nèi)加設(shè)橫向支撐?！　∑浯?，簡要介紹了同濟曙光反分析軟件在隧道工程位移反分析中的運用及操作流程，并以圍巖及支護體的已知參數(shù)和拱頂下沉實測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對圍巖進行反分析。結(jié)合各個施工步的監(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)的施工步進行，并對其它施工步的位移進行預(yù)測，與實測的位移進行對比。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，運用反演正算法檢驗反分析結(jié)果，及應(yīng)用反分析結(jié)果進行正分析。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)施工步的實測位移，較好的驗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。最終在隧道上方形成一個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，由于臨時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，圍巖變形很大，必要時，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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