發(fā)布時(shí)間：2021-04-19 19:17

　　隨著我國(guó)高鐵建設(shè)的發(fā)展,長(zhǎng)大隧道的規(guī)模逐漸增大,需求逐漸增多。而在長(zhǎng)大隧道施工過(guò)程中,由于隧道的埋深較深、穿過(guò)山體的長(zhǎng)度較長(zhǎng)而帶來(lái)的工程問(wèn)題也逐漸顯露,亟待解決,尤其對(duì)于軟弱圍巖隧道。由于軟弱圍巖穩(wěn)定性差、承載能力弱、易產(chǎn)生大變形等問(wèn)題給軟弱圍巖隧道的施工帶來(lái)了極大的困難。本文針對(duì)堡鎮(zhèn)隧道分析軟弱圍巖隧道的破壞機(jī)理;在確定該隧道的屈服準(zhǔn)則以及工程參數(shù)的基礎(chǔ)上,建立二、三維有限元分析模型。從圍巖地層的初始平衡狀態(tài)到對(duì)隧道開(kāi)挖完成之后,分別從圍巖的變形和應(yīng)力、支護(hù)的變形和應(yīng)力分布等角度進(jìn)行對(duì)比分析。本文以宜萬(wàn)鐵路堡鎮(zhèn)隧道軟弱圍巖段為工程背景,采用大型有限元軟件ANSYS建立三臺(tái)階、CD、CRD有限元模型,針對(duì)洞周的位移、支護(hù)變形、應(yīng)力場(chǎng)分布等進(jìn)行研究分析。計(jì)算結(jié)果表明:臺(tái)階長(zhǎng)度、高度以及循環(huán)進(jìn)尺是影響施工安全性的重要因素。最終通過(guò)對(duì)比分析可知:對(duì)于堡鎮(zhèn)隧道,臺(tái)階法參數(shù)的優(yōu)化結(jié)果是開(kāi)挖進(jìn)尺采用1 m,臺(tái)階高度為上臺(tái)階高度3.5 m,中臺(tái)階高度3 m,臺(tái)階長(zhǎng)度為上臺(tái)階長(zhǎng)度9 m,中臺(tái)階長(zhǎng)度9 m時(shí)最為合理,該結(jié)果可以為同堡鎮(zhèn)隧道類(lèi)似的工程提供一定的參考。其次,針對(duì)初期支護(hù)在軟弱圍巖隧道施工中起... 

【文章來(lái)源】：石家莊鐵道大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究意義
    1.2 軟弱圍巖隧道的變形機(jī)理研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 軟弱圍巖隧道施工現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容和研究方法
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 研究方法
第二章 宜萬(wàn)鐵路堡鎮(zhèn)嶺隧道工程概況
    2.1 堡鎮(zhèn)隧道工程概況
    2.2 工程水文地質(zhì)
    2.3 環(huán)境評(píng)價(jià)
        2.3.1 地質(zhì)評(píng)價(jià)
        2.3.2 水土性質(zhì)評(píng)價(jià)
    2.4 軟弱圍巖隧道特點(diǎn)
        2.4.1 軟弱圍巖主要工程地質(zhì)特點(diǎn)
        2.4.2 軟弱圍巖的變形與破壞特性
    2.5 隧道施工開(kāi)挖方法簡(jiǎn)介
    2.6 本章小結(jié)
第三章 堡鎮(zhèn)隧道軟弱圍巖施工數(shù)值模擬分析
    3.1 概述
    3.2 有限元分析步驟圖
        3.2.1 有限元計(jì)算分析過(guò)程
        3.2.2 ANSYS計(jì)算原理
    3.3 隧道設(shè)計(jì)參數(shù)
        3.3.1 計(jì)算采用的材料屈服準(zhǔn)則
        3.3.2 建立三維開(kāi)挖模型
    3.4 軟弱圍巖隧道不同開(kāi)挖工法有限元數(shù)值模擬
        3.4.1 軟弱圍巖隧道開(kāi)挖原則及開(kāi)挖方案
        3.4.2 建立不同開(kāi)挖方法的有限元模型
    3.5 軟弱圍巖淺埋隧道施工變形分析
        3.5.1 三臺(tái)階法開(kāi)挖支護(hù)的數(shù)值模擬分析
        3.5.2 CD法開(kāi)挖支護(hù)的數(shù)值模擬分析
        3.5.3 CRD法開(kāi)挖支護(hù)的數(shù)值模擬分析
    3.6 計(jì)算結(jié)果分析
        3.6.1 計(jì)算結(jié)果
        3.6.2 結(jié)果分析
    3.7 本章小結(jié)
第四章 三臺(tái)階法開(kāi)挖軟弱圍巖隧道施工參數(shù)優(yōu)化分析
    4.1 引言
    4.2 循環(huán)進(jìn)尺長(zhǎng)度對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響
        4.2.1 計(jì)算模型
        4.2.2 各工況控制斷面拱頂沉降變化
        4.2.3 各工況控制斷面水平收斂變化
        4.2.4 各工況控制斷面支護(hù)應(yīng)力變化
    4.3 臺(tái)階高度對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響
        4.3.1 計(jì)算模型
        4.3.2 各工況控制斷面拱頂沉降變化
        4.3.3 各工況控制斷面水平收斂變化
        4.3.4 各工況控制斷面塑性區(qū)的變化
        4.3.5 臺(tái)階高度優(yōu)化結(jié)果
    4.4 錨固區(qū)的施加對(duì)軟弱圍巖隧道的影響分析
        4.4.1 無(wú)錨固區(qū)計(jì)算結(jié)果
        4.4.2 無(wú)錨固區(qū)地表沉降結(jié)果
        4.4.3 錨固區(qū)對(duì)地表沉降的影響效果
        4.4.4 超前支護(hù)對(duì)地表沉降的影響效果
    4.5 本章小結(jié)
第五章 堡鎮(zhèn)軟弱圍巖隧道施工技術(shù)探究
    5.1 堡鎮(zhèn)隧道施工方案優(yōu)化
        5.1.1 優(yōu)化工區(qū)劃分
        5.1.2 開(kāi)挖支護(hù)施工方案的優(yōu)化
        5.1.3 控制掌子面先行位移技術(shù)
        5.1.4 控制拱腳下沉技術(shù)
        5.1.5 控制地表下沉技術(shù)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3148147