本文選題：淺埋偏壓大跨度隧道 + 力學(xué)特性��； 參考：《中國地質(zhì)大學(xué)(北京)》2017年碩士論文

【摘要】：近年來,我國的公路隧道從起初的雙向四車道、雙向六車道,發(fā)展到今天的雙向八車道,隧道斷面面積變得越來越大,隧道的開挖跨度也在不斷增大。隧道開挖跨度增大,若保持一般隧道的扁平率,開挖的斷面面積會過大,成本會大幅增加,為了確保一定的成本,我國的大跨度隧道還是保持一樣的高度,造成隧道的扁平率減小,隧道圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力變得更加復(fù)雜,提高了隧道的施工風(fēng)險和隧道安全的不確定性。因為其結(jié)構(gòu)受力的不確定性和自然災(zāi)害的影響,不斷有大跨度公路隧道出現(xiàn)塌方事故和其他隧道災(zāi)害,所以必須加強(qiáng)對大跨度隧道開挖過程中圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)受力的研究,了解其特性,確保隧道施工安全和后期的穩(wěn)定性。本文采用數(shù)值模擬的方法對兩車道、三車道、四車道三種不同跨度隧道的圍巖壓力特性進(jìn)行分析,并結(jié)合查閱的相關(guān)資料可以得出淺埋偏壓大跨度隧道開挖圍巖壓力的基本特征。本文還依托淺埋偏壓大跨度巖溶隧道施工關(guān)鍵技術(shù)研究項目,以貴陽黔春大道七沖村二號隧道為工程背景,對其整個施工過程中的隧道圍巖受力和支護(hù)結(jié)構(gòu)受力進(jìn)行實時監(jiān)測,其主要包括:圍巖與初襯間壓力監(jiān)測、鋼拱架應(yīng)變監(jiān)測、初襯與二襯間壓力監(jiān)測、二襯混凝土應(yīng)變監(jiān)測等。通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析,掌握特大跨度小矢跨比巖溶隧道三臺階法施工時隧道圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力變化規(guī)律。同時利用GTS NX有限元軟件對七沖村二號隧道進(jìn)行三維數(shù)值模擬,提取其結(jié)果繪制成變化規(guī)律曲線,與現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)對比分析,加深對貴陽七沖村淺埋偏壓大跨度隧道施工力學(xué)的了解。開展對施工動態(tài)下圍巖受力和支護(hù)結(jié)構(gòu)受力規(guī)律的研究,能夠不斷完善淺埋大跨度隧道圍巖壓力理論體系,對實際工程進(jìn)行指導(dǎo),為我國未來的大跨度隧道建設(shè)提供經(jīng)驗依據(jù),對提高我國高速公路隧道的整體水平具有實際意義。本文還總結(jié)了一些常用于計算淺埋大跨度隧道開挖圍巖壓力的方法,并進(jìn)行分析比較,得出相對適用于計算淺埋大跨度隧道圍巖壓力的方法,并在此基礎(chǔ)上得出適用于淺埋偏壓大跨度隧道圍巖壓力的計算公式。
[Abstract]:In recent years, the highway tunnel in our country has developed from four lanes and six lanes to eight lanes. The cross-section area of the tunnel has become larger and larger, and the excavation span of the tunnel is also increasing. If the tunnel excavation span is enlarged, if the flat rate of the general tunnel is maintained, the section area will be too large and the cost will increase substantially. In order to ensure a certain cost, the long-span tunnel in our country will maintain the same height. As a result, the flat rate of tunnel is reduced, and the stress of surrounding rock and supporting structure becomes more complex, which increases the construction risk and the uncertainty of tunnel safety. Because of the uncertainty of the structural force and the influence of natural disasters, there are continuous collapse accidents and other tunnel disasters in the large-span highway tunnel, so it is necessary to strengthen the study on the surrounding rock and supporting structure forces during the excavation of the long-span tunnel. Understand its characteristics to ensure tunnel construction safety and later stability. In this paper, the characteristics of surrounding rock pressure of two lanes, three lanes and three different span tunnels are analyzed by numerical simulation. The basic characteristics of surrounding rock pressure in excavation of long span tunnel with shallow-buried bias pressure can be obtained by combining the relevant data. This paper also relies on the key technology research project of shallow buried bias pressure large span karst tunnel construction, taking Qianchun Avenue Qichong Village No. 2 Tunnel in Guiyang as the engineering background, and carries on the real-time monitoring to the surrounding rock force and the support structure force of the tunnel during the whole construction process. It mainly includes: pressure monitoring between surrounding rock and initial liner, strain monitoring of steel arch frame, pressure monitoring between initial lining and second liner, strain monitoring of concrete with second liner, etc. Based on the analysis of monitoring data, the law of stress variation of surrounding rock and supporting structure of large span karst tunnel with small rise-to-span ratio is grasped. At the same time, GTS NX finite element software is used to simulate Qichongcun No. 2 Tunnel, and the results are drawn into the changing law curve, and compared with the monitoring data. To deepen the understanding of construction mechanics of long span tunnel with shallow buried bias pressure in Qichong Village, Guiyang. The research on the stress of surrounding rock and the force law of supporting structure under dynamic construction can improve the theoretical system of surrounding rock pressure of shallow long span tunnel, guide the actual project, and provide the experience basis for the construction of long span tunnel in our country in the future. It is of practical significance to improve the overall level of highway tunnel in China. This paper also summarizes some methods which are often used to calculate the surrounding rock pressure of shallow long span tunnel excavation, and makes an analysis and comparison, and obtains a method which is relatively suitable for calculating the surrounding rock pressure of shallow long span tunnel. On this basis, a formula for calculating the surrounding rock pressure of long span tunnel with shallow burying bias pressure is obtained.
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：U455.4

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本文編號：1796577