本文關(guān)鍵詞：偏壓雙連拱隧道合理開挖與支護(hù)方式研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國交通建設(shè)的迅速發(fā)展,公路不斷向山區(qū)延伸,在山區(qū)修建公路隧道難免受到地形限制。連拱隧道作為一種特殊的隧道形式,由于其占地少、空間利用率高、便于管理等優(yōu)點(diǎn),在特殊地形下被廣泛采用。因受地形、地質(zhì)及施工方法的影響,連拱隧道通常受力不對稱形成偏壓,偏壓連拱隧道與分離式隧道相比施工復(fù)雜,工序繁多,且不同開挖順序?qū)λ淼澜Y(jié)構(gòu)及圍巖的影響難以把握。因此,研究偏壓連拱隧道的圍巖穩(wěn)定性、合理開挖順序、支護(hù)方式對于隧道的安全施工具有重要意義。以榮烏高速公路劉崗連拱隧道為工程背景,通過對隧道施工現(xiàn)場進(jìn)行勘察,了解隧道區(qū)域工程地質(zhì)特征和工程地質(zhì)評價,通過現(xiàn)場跟進(jìn)連拱隧道施工,了解隧道施工方法及過程。依據(jù)地層結(jié)構(gòu)法,基于有限元分析理論,利用MIDAS GTS NX有限元軟件對偏壓連拱隧道施工過程進(jìn)行數(shù)值模擬,依據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果分析不同的開挖順序?qū)λ淼绹鷰r及支護(hù)結(jié)構(gòu)受力變形特性的影響,比選出合理施工順序,依據(jù)隧道施工數(shù)值模擬結(jié)果對偏壓連拱隧道初期支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理優(yōu)化,通過數(shù)值計算結(jié)合現(xiàn)場勘察情況對偏壓連拱隧道主要進(jìn)行了以下研究:(1)偏壓連拱隧道在施工過程中,隧道周圍圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)受力情況復(fù)雜多變。通過對比分析隧道采用不同開挖順序時隧道圍巖、中隔墻及支護(hù)結(jié)構(gòu)在各工序的受力情況得出,從隧道圍巖拉應(yīng)力及位移、隧道圍巖塑性區(qū)、中隔墻拉應(yīng)力及位移、支護(hù)結(jié)構(gòu)受力方面分析,偏壓連拱隧道先開挖淺埋測優(yōu)于先開挖深埋側(cè),從壓應(yīng)力及剪應(yīng)力方面分析兩種開挖順序無明顯差別。(2)通過分析隧道施工過程得出,由于受偏壓影響,在隧道施工過程中,中隔墻均表現(xiàn)出向淺埋側(cè)傾倒的趨勢。中隔墻作為隧道結(jié)構(gòu)重要的組成部分,其穩(wěn)定性直接關(guān)系到隧道整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。因此,在施工過程中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注中隔墻的受力變形特性,及時監(jiān)測中隔墻的位移變化情況,防止中隔墻因過大變形而發(fā)生傾倒。(3)依據(jù)隧道工程地質(zhì)條件與隧道偏壓情況,將隧道淺埋側(cè)初期支護(hù)參數(shù)適當(dāng)降低,取消隧道兩側(cè)受壓錨桿,通過有限元數(shù)值模擬對比分析優(yōu)化后的初期支護(hù)與優(yōu)化前的初期支護(hù)的受力情況。計算結(jié)果表明,優(yōu)化后的初期支護(hù)滿足隧道結(jié)構(gòu)受力要求,可以采用。對偏壓連拱隧道初期支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理性優(yōu)化,既可以加快施工進(jìn)度,又可以在保證隧道施工安全的前提下降低工程總造價,達(dá)到隧道經(jīng)濟(jì)施工的目的。
【關(guān)鍵詞】：偏壓 雙連拱隧道 開挖順序 支護(hù)結(jié)構(gòu) 受力分析
【學(xué)位授予單位】：煙臺大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U455.4
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 連拱隧道偏壓成因10
• 1.3 研究現(xiàn)狀10-13
• 1.4 研究意義13-14
• 1.5 研究的內(nèi)容和方法14-15
• 1.5.1 研究內(nèi)容14
• 1.5.2 研究方法14-15
• 2 隧道數(shù)值計算理論15-22
• 2.1 隧道數(shù)值計算原理15-19
• 2.1.1 隧道計算模型15-16
• 2.1.2 地層結(jié)構(gòu)法16-17
• 2.1.3 有限單元法分析流程17-19
• 2.2 隧道開挖有限元模擬的實(shí)現(xiàn)19-22
• 2.2.1 MIDAS GTS NX簡介19-20
• 2.2.2 選取巖體屈服準(zhǔn)則20-21
• 2.2.3 隧道開挖與支護(hù)的模擬21-22
• 3 偏壓連拱隧道數(shù)值模擬分析22-61
• 3.1 劉崗隧道概況22-28
• 3.1.1 榮烏高速簡介22
• 3.1.2 隧道區(qū)域工程地質(zhì)條件22-25
• 3.1.3 隧道設(shè)計概況25-28
• 3.2 偏壓連拱隧道施工技術(shù)28-32
• 3.2.1 偏壓連拱隧道常用施工方法簡介28-31
• 3.2.2 偏壓連拱隧道中隔墻施工技術(shù)31-32
• 3.3 偏壓連拱隧道開挖過程的數(shù)值模擬32-34
• 3.3.1 建立數(shù)值模型32-34
• 3.3.2 不同開挖順序的數(shù)值模擬34
• 3.4 數(shù)值模擬計算結(jié)果分析34-60
• 3.4.1 隧道圍巖及中隔墻應(yīng)力分析34-43
• 3.4.2 隧道圍巖塑性區(qū)分析43-44
• 3.4.3 隧道圍巖及中隔墻位移分析44-56
• 3.4.4 隧道初期支護(hù)內(nèi)力分析56-60
• 3.5 本章小結(jié)60-61
• 4 隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究61-70
• 4.1 初期支護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化61
• 4.2 計算過程61-62
• 4.3 計算結(jié)果分析62-69
• 4.3.1 圍巖及中隔墻應(yīng)力分析62-63
• 4.3.2 中隔墻位移分析63-64
• 4.3.3 初期支護(hù)內(nèi)力分析64-69
• 4.4 本章小結(jié)69-70
• 5 結(jié)論與展望70-72
• 5.1 結(jié)論70-71
• 5.2 展望71-72
• 致謝72-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果77-78

  本文關(guān)鍵詞：偏壓雙連拱隧道合理開挖與支護(hù)方式研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：298266