【摘要】：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,各區(qū)域之間的聯(lián)系更加密切,對(duì)高速公路隧道的改擴(kuò)建任務(wù)迫在眉睫。隨著隧道向更大跨度的發(fā)展,結(jié)構(gòu)的安全性更難得到保障。為了更好地了解隧道擴(kuò)建施工過程的圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力和穩(wěn)定性,以福建省廈蓉高速后祠隧道擴(kuò)建工程為背景,依托ANSYS有限元軟件平臺(tái),對(duì)軟弱圍巖隧道的擴(kuò)建施工過程進(jìn)行分析。論文研究的主要內(nèi)容以及主要結(jié)論如下:綜述了國內(nèi)外軟弱圍巖隧道原位擴(kuò)建的研究現(xiàn)狀,依據(jù)公路隧道改擴(kuò)建原則并結(jié)合工程實(shí)際,比選出適合依托工程的軟弱圍巖隧道原位擴(kuò)建形式:后祠隧道右線改擴(kuò)建工程應(yīng)選用原位單側(cè)擴(kuò)建形式。對(duì)有限元模擬中所涉及的彈塑性力學(xué)基本原理做了簡要概括,介紹了隧道擴(kuò)建施工過程在ANSYS中的實(shí)現(xiàn)方法。詳細(xì)研究了軟弱圍巖隧道擴(kuò)建施工方法,分析了不同施工方法下的地表沉降、洞周位移、圍巖應(yīng)力和支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力情況,研究結(jié)果表明:為確保施工過程的安全,應(yīng)采用交叉中隔壁法(CRD法)。根據(jù)選取的施工方法,對(duì)隧道擴(kuò)建施工過程進(jìn)行了有限元分析。分析了施工過程中圍巖應(yīng)力和變形規(guī)律以及對(duì)既有隧道的影響,結(jié)果表明:地表沉降槽略有偏移,沉降曲線具有不對(duì)稱性;隧道斷面呈現(xiàn)明顯不均勻沉降和水平位移;壓應(yīng)力集中產(chǎn)生在隧道各導(dǎo)坑斷面拱腳處;既有隧道產(chǎn)生的位移較小,擴(kuò)建開挖對(duì)既有隧道的影響不大。采用隧道擴(kuò)建現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)技術(shù),對(duì)后祠隧道右線進(jìn)口軟弱圍巖隧道的地表邊坡、周邊位移及拱頂下沉進(jìn)行監(jiān)控量測(cè),展示了施工過程中監(jiān)控量測(cè)所得數(shù)據(jù)和分析結(jié)果,并與數(shù)值模擬進(jìn)行了對(duì)比分析。依據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果,對(duì)后續(xù)的施工過程進(jìn)行優(yōu)化,對(duì)擴(kuò)建提出意見建議,確定最佳施工工藝和施工方法。研究結(jié)果為工程實(shí)踐及類似工程的施工提供了參考。
【圖文】：

如圖1.1~1.4 所示。綜上，，針對(duì)不同地形地質(zhì)條件，設(shè)計(jì)合理的公路隧道改擴(kuò)建方案，研究有效的公路隧道改擴(kuò)建施工技術(shù)，能全面降低成本、減少環(huán)境污染、確保施工安全，滿足經(jīng)濟(jì)增長的需要，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而對(duì)既有隧道改擴(kuò)建的深入研究勢(shì)必成為未來我國公路交通及隧道行業(yè)的重要課題。表 1.1 擴(kuò)建方案Tab. 1.1 Expansion program擴(kuò)建形式優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 適用范圍增建隧道1.設(shè)計(jì)施工技術(shù)相對(duì)簡單；2.隧道斷面布置靈活。1.洞口接線占地和工程量較大；2.對(duì)運(yùn)營車輛的通行有一定的影響。洞口地形開闊、地物較少、用地指標(biāo)相對(duì)充裕的地段。原位擴(kuò)建1.洞口接線占地少，工程量相對(duì)較少；2.運(yùn)營車輛行駛方便。1.斷面的布設(shè)受限于既有隧道；2.開挖寬度打，設(shè)計(jì)和施工技術(shù)復(fù)雜。洞口接線地形受限，地物較多，用地指標(biāo)限制的地段。圖 1.1 大帽山隧道Fig. 1.1 Taimo Mountain Tunnel

韓家?guī)X隧道Fig.1.2Hanjialingtunnel
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U457.6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2646567