本文關(guān)鍵詞：破碎圍巖公路隧道變形監(jiān)測及施工數(shù)值模擬研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：對于破碎圍巖隧道,變形監(jiān)測及施工全過程中圍巖變形和力學(xué)特性的分析對指導(dǎo)隧道安全施工顯得極為重要。以云湖2號隧道為依托工程,結(jié)合隧道工程地質(zhì)情況,通過理論分析、監(jiān)控量測及數(shù)值模擬方法,研究破碎圍巖隧道的應(yīng)力、位移、變形破壞類型和支護(hù)措施,分析依托工程隧道的圍巖變形特征及全施工動(dòng)態(tài)中圍巖位移、應(yīng)力規(guī)律,優(yōu)化施工工法及型鋼支護(hù)參數(shù),為類似工程做參考。本文主要研究工作及成果有:(1)對隧道圍巖應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行理論分析,結(jié)合依托工程實(shí)際情況,得到隧道圍巖在三次應(yīng)力狀態(tài)下,隧道埋深、圍巖強(qiáng)度及支護(hù)阻力對開挖支護(hù)后隧道塑性區(qū)及洞周位移的影響。(2)通過監(jiān)控量測,分析了隧道拱頂沉降及上臺階測線水平收斂的變形規(guī)律。對監(jiān)控量測實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析,對比選取最優(yōu)回歸方程,計(jì)算得到了隧道監(jiān)測斷面處的最終變形量。(3)基于回歸分析的數(shù)據(jù),結(jié)合規(guī)范規(guī)定,計(jì)算得出了對于監(jiān)測斷面的二襯施作時(shí)間應(yīng)選擇在監(jiān)測開始的第25天。(4)根據(jù)對云湖2號隧道全施工動(dòng)態(tài)的數(shù)值模擬過程,分析總結(jié)了在隧道開挖過程中圍巖變形及應(yīng)力的分布規(guī)律。(5)根據(jù)隧道全施工動(dòng)態(tài)過程中拱頂、拱腰、拱腳的變形及應(yīng)力變化曲線,分析了其全過程的變化趨勢,并探討了引起這一變化的原因,發(fā)現(xiàn)對于臺階法施工來說,上臺階開挖對圍巖變形及應(yīng)力的影響大于下臺階開挖的影響,相對來看,下臺階的開挖對拱腳處的變形影響比拱頂及上臺階測點(diǎn)大。(6)選取不同臺階長度進(jìn)行模擬分析,發(fā)現(xiàn)臺階越長,對應(yīng)的拱頂沉降及水平收斂越大,且在開挖過程中應(yīng)力釋放越大,不利于隧道穩(wěn)定,相對來說,臺階長度對拱腳水平收斂的影響較大,在實(shí)際施工中應(yīng)選擇短臺階施工;采用不同開挖進(jìn)尺時(shí),分析發(fā)現(xiàn)進(jìn)尺越大,隧道圍巖變形越大,并且進(jìn)尺不同對上臺階測點(diǎn)處變形影響最大,開挖進(jìn)尺長的在施工開挖過程中應(yīng)力釋放大,通過對比分析,對于依托工程,建議可考慮用1.3m或1.5m進(jìn)尺進(jìn)行施工;對不同型鋼的支護(hù)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化研究,表明在破碎圍巖隧道支護(hù)時(shí)應(yīng)該根據(jù)隧道圍巖的情況進(jìn)行判斷,采用效果最佳的形式進(jìn)行支護(hù)。
【關(guān)鍵詞】：破碎圍巖 監(jiān)控量測 數(shù)值模擬 工法優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U456.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 課題的研究背景與意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 破碎圍巖變形機(jī)理特征研究10-11
• 1.2.2 破碎圍巖隧道支護(hù)措施研究11-12
• 1.3 工程概況12-17
• 1.3.1 依托工程簡介12-14
• 1.3.2 隧道工程水文地質(zhì)14-15
• 1.3.3 施工方案15-17
• 1.3.4 施工難點(diǎn)17
• 1.4 本文研究內(nèi)容及方法17-19
• 2 破碎圍巖隧道圍巖應(yīng)力、位移及變形破壞研究19-32
• 2.1 隧道圍巖的初始應(yīng)力狀態(tài)19
• 2.2 隧道圍巖的二次應(yīng)力狀態(tài)19-20
• 2.3 隧道圍巖的三次應(yīng)力狀態(tài)20-25
• 2.3.1 埋深的影響21-22
• 2.3.2 圍巖強(qiáng)度的影響22-23
• 2.3.3 支護(hù)阻力的影響23-25
• 2.4 破碎圍巖隧道變形破壞類型、失穩(wěn)機(jī)制及支護(hù)措施25-32
• 2.4.1 破碎圍巖隧道變形特征及破壞類型25-26
• 2.4.2 破碎圍巖隧道變形失穩(wěn)的力學(xué)機(jī)制26-28
• 2.4.3 破碎圍巖隧道支護(hù)措施28-32
• 3 破碎圍巖公路隧道監(jiān)控量測及全施工動(dòng)態(tài)模擬分析32-50
• 3.1 破碎圍巖公路隧道監(jiān)控量測32-40
• 3.1.1 監(jiān)控量測內(nèi)容及方案32-35
• 3.1.2 監(jiān)控量測實(shí)測及數(shù)據(jù)分析35-38
• 3.1.3 實(shí)測數(shù)據(jù)回歸分析38-40
• 3.1.4 基于回歸分析的二襯時(shí)機(jī)研究40
• 3.2 隧道全施工動(dòng)態(tài)模擬分析40-48
• 3.2.1 模型建立及參數(shù)選取40-42
• 3.2.2 施工全過程模擬及分析42-45
• 3.2.3 模擬數(shù)據(jù)分析45-48
• 3.3 本章小結(jié)48-50
• 4 破碎圍巖公路隧道合理化施工研究50-67
• 4.1 施工工法優(yōu)化分析50-62
• 4.1.1 臺階長度優(yōu)化分析50-56
• 4.1.2 開挖進(jìn)尺優(yōu)化分析56-62
• 4.2 型鋼支護(hù)參數(shù)優(yōu)化分析62-66
• 4.2.1 模型選取及工況62-63
• 4.2.2 計(jì)算結(jié)果及分析63-66
• 4.3 本章小結(jié)66-67
• 5 結(jié)論與展望67-69
• 5.1 結(jié)論67-68
• 5.2 展望68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果73

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本文編號：292075