【摘要】：圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)的相互作用問(wèn)題一直是隧道工程穩(wěn)定性的重難點(diǎn)問(wèn)題,影響圍巖—支護(hù)體系穩(wěn)定性的因素很多,主要有支護(hù)方式、地質(zhì)因素及支護(hù)參數(shù),掌握各影響因素變化對(duì)圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響對(duì)隧洞建設(shè)安全性及經(jīng)濟(jì)性有著重要的意義。本文在查閱大量有關(guān)新奧法隧道施工研究文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,總結(jié)歸納了隧道圍巖穩(wěn)定性判據(jù)及影響圍巖穩(wěn)定性的因素,對(duì)錨噴支護(hù)作用特點(diǎn)及機(jī)理進(jìn)行了闡述;詳細(xì)介紹了有限差分法軟件FLAC3D的相關(guān)計(jì)算原理。針對(duì)山西省中部引黃工程中東干交汾靈1#引水隧洞工程概況,采用FLAC3D軟件建立了三維數(shù)值模型,借助FLAC3D內(nèi)置的結(jié)構(gòu)單元模擬了初期支護(hù)頂拱系統(tǒng)錨桿和噴射混凝土的支護(hù)作用,主要的研究工作和取得的成果如下:(1)對(duì)隧洞施工開(kāi)挖后不采取任何支護(hù)措施和及時(shí)施作初期支護(hù)兩種工況進(jìn)行了數(shù)值仿真分析,比較了兩種工況下圍巖變形、應(yīng)力場(chǎng)分布及塑性區(qū)范圍情況,得出及時(shí)施作初期支護(hù)能防止圍巖的繼續(xù)松弛和塑性區(qū)的進(jìn)一步擴(kuò)大。(2)詳細(xì)分析了隧洞埋深、側(cè)壓力系數(shù)、圍巖水平影響因素變化時(shí),圍巖變形、應(yīng)力場(chǎng)分布、塑性區(qū)大小、初期支護(hù)受力及變形的變化規(guī)律,研究結(jié)果為同類工程的設(shè)計(jì)與施工提供了理論依據(jù)和指導(dǎo)。(3)本文對(duì)圍巖主要參數(shù)作了敏感性分析,得出了圍巖變形、應(yīng)力場(chǎng)、塑性區(qū)的最敏感因素和次敏感因素。結(jié)果表明,在進(jìn)行數(shù)值分析時(shí)對(duì)φ、с兩個(gè)參數(shù)的取值應(yīng)更加重視,使計(jì)算結(jié)果更加可靠合理。(4)對(duì)初期支護(hù)參數(shù)中噴層厚度的變化對(duì)圍巖-支護(hù)體系穩(wěn)定性的影響進(jìn)行了計(jì)算分析,發(fā)現(xiàn)一味地增大噴層厚度方法來(lái)提高對(duì)圍巖的支護(hù)效果,并不是很明顯,且噴層自身受力增幅明顯。因此,在噴層設(shè)計(jì)中應(yīng)合理選擇噴層厚度,不宜過(guò)大。
[Abstract]:The interaction between surrounding rock and supporting structure has always been a serious and difficult problem in the stability of tunnel engineering. There are many factors that affect the stability of surrounding rock and support system, such as support mode, geological factors and supporting parameters. It is of great significance for the safety and economy of tunnel construction to master the influence of various factors on the surrounding rock and supporting structure. On the basis of consulting a large number of literatures about the construction of the new Austrian tunneling, this paper summarizes the criteria of surrounding rock stability and the factors affecting the stability of surrounding rock, and expounds the characteristics and mechanism of bolting and shotcreting. The calculation principle of finite difference method software FLAC3D is introduced in detail. In view of the general situation of Jiao Fen Ling 1# diversion tunnel project in the central part of Shanxi Province, a three-dimensional numerical model was established by using FLAC3D software, and the supporting effect of bolt and shotcrete in the initial supporting roof arch system was simulated with the help of FLAC3D built-in structure unit. The main research work and the results obtained are as follows: (1) numerical simulation analysis is carried out on the two conditions of tunnel construction and excavation without any supporting measures and early support in time, and the deformation of surrounding rock under the two conditions is compared. The distribution of stress field and the extent of plastic zone are obtained. It is concluded that timely initial support can prevent the further relaxation of surrounding rock and the further expansion of plastic zone. (2) the variation of factors affecting the depth of tunnel, the coefficient of lateral pressure and the level of surrounding rock are analyzed in detail. The deformation of surrounding rock, the distribution of stress field, the size of plastic zone, the stress of initial support and the variation of deformation are studied. The results provide theoretical basis and guidance for the design and construction of similar engineering. (3) the sensitivity analysis of main parameters of surrounding rock is made in this paper. The most sensitive and subsensitive factors of surrounding rock deformation, stress field and plastic zone are obtained. The results show that more attention should be paid to the value of 蠁 and two parameters in numerical analysis, so that the calculation results are more reliable and reasonable. (4) the influence of the thickness of shotcreting layer in the initial support parameters on the stability of surrounding rock support system is calculated and analyzed. It is found that it is not obvious to increase the thickness of shotcrete layer to improve the supporting effect of surrounding rock, and the increase of stress on the jetting layer itself is obvious. Therefore, the thickness of spray layer should be reasonably selected in the design of spray layer, and should not be too large.
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TV554

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 郭建新;高永濤;;基于軟破圍巖錨噴支護(hù)位移理論的隧道支護(hù)時(shí)間分析[J];遼寧科技大學(xué)學(xué)報(bào);2009年05期

2 王慶;郭德發(fā);郭艷;;瑪河電站水工隧洞圍巖—支護(hù)系統(tǒng)非線性分析[J];中國(guó)水運(yùn)(下半月);2010年06期

3 黃祥志;佘成學(xué);;基于可拓和模糊綜合評(píng)判理論的圍巖穩(wěn)定分類方法的比較[J];中國(guó)高新技術(shù)企業(yè);2012年Z1期

4 黃運(yùn)飛,楊維懷;地下工程圍巖維護(hù)的新途徑—切縫弱化圍巖法研究[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1988年03期

5 蘇有財(cái);白志勇;胡香芳;;綜合評(píng)判法在圍巖等級(jí)劃分中的應(yīng)用[J];路基工程;2008年05期

6 劉益鋒;任旭華;張繼勛;;基于灰關(guān)聯(lián)理論的圍巖參數(shù)敏感性分析[J];水電能源科學(xué);2012年08期

7 湯伯森;彈塑圍巖最小支護(hù)抗力和最大允許變形的估算[J];巖土工程學(xué)報(bào);1986年04期

8 鐘長(zhǎng)平，許漢才;圍巖松馳變形影響因素初探[J];西安公路交通大學(xué)學(xué)報(bào);1994年01期

9 鄭百功;佴磊;汪茜;陸威;;公路隧道圍巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)軟件開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版);2010年05期

10 王新波;潘曉明;;地下圓形隧道開(kāi)挖卸荷圍巖彈塑性分析[J];河南科學(xué);2010年09期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 齊俊修;劉力;劉克賢;楊國(guó)華;;十三陵抽水蓄能電站排風(fēng)兼安全洞圍巖監(jiān)測(cè)及分析[A];巖土力學(xué)數(shù)值方法的工程應(yīng)用——第二屆全國(guó)巖石力學(xué)數(shù)值計(jì)算與模型實(shí)驗(yàn)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];1990年

2 劉寧;朱維申;于廣明;;基于Mohr-Coulomb準(zhǔn)則的初期支護(hù)與圍巖耦合作用分析[A];第六屆海峽兩岸隧道與地下工程學(xué)術(shù)及技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年

3 倪國(guó)榮;張涵浩;李從眾;;洞潭水電站球岔設(shè)計(jì)及球穴圍巖穩(wěn)定分析[A];第一屆全國(guó)巖石力學(xué)數(shù)值計(jì)算及模型試驗(yàn)討論會(huì)論文集[C];1986年

4 蘇有財(cái);谷婷;朱勇;白志勇;;模糊理論在隧道施工階段圍巖等級(jí)劃分中的應(yīng)用[A];第三屆全國(guó)巖土與工程學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2009年

5 揭雋夫;;應(yīng)用圍巖分類法評(píng)價(jià)水工地下洞室圍巖穩(wěn)定的認(rèn)識(shí)[A];地下工程經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)論文選集[C];1982年

6 仇文革;;隧道仰拱在支護(hù)與圍巖交互作用中機(jī)理的試驗(yàn)研究[A];第二屆全國(guó)青年巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];1993年

7 齊俊修;王連捷;劉風(fēng)成;王薇;董誠(chéng);;張河灣蓄能電站模型洞圍巖位移反分析及預(yù)測(cè)研究[A];第一屆中國(guó)水利水電巖土力學(xué)與工程學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2006年

8 徐平;夏銘佑;;大型地下洞室群圍巖穩(wěn)定三維彈塑性分析[A];第一屆海峽兩岸隧道與地下工程學(xué)術(shù)與技術(shù)研討會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];1999年

9 龐永祥;;關(guān)于圓洞層狀圍巖的極向應(yīng)力[A];地下工程經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)論文選集[C];1982年

10 孫文召;王丹;李昕;周晶;;水工高壓引水隧洞圍巖穩(wěn)定分析[A];水與水技術(shù)（第一輯）選編[C];2011年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 黃寰;成都理工大學(xué)解開(kāi)圍巖監(jiān)測(cè)難題[N];中國(guó)國(guó)土資源報(bào);2003年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 劉永平;隧道脆性—準(zhǔn)脆性圍巖連續(xù)損傷特征研究[D];吉林大學(xué);2005年

2 張國(guó)華;基于圍巖累積損傷效應(yīng)的大斷面隧道施工參數(shù)優(yōu)化研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（武漢巖土力學(xué)研究所）;2010年

3 李景龍;大型地下洞室群工程穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)及其應(yīng)用研究[D];山東大學(xué);2008年

4 唐雄俊;隧道收斂約束法的理論研究與應(yīng)用[D];華中科技大學(xué);2009年

5 冷先倫;深埋長(zhǎng)隧洞TBM掘進(jìn)圍巖開(kāi)挖擾動(dòng)與損傷區(qū)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（武漢巖土力學(xué)研究所）;2009年

6 邵勇;采空區(qū)多災(zāi)耦合作用下的隧道穩(wěn)定性分析[D];南京大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 劉厚銀;深埋隧洞圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2015年

2 林峰;長(zhǎng)距離輸水隧洞TBM掘進(jìn)過(guò)程圍巖穩(wěn)定性研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2013年

3 劉士雨;地下工程圍巖穩(wěn)定性模糊綜合評(píng)價(jià)及其應(yīng)用研究[D];華東交通大學(xué);2009年

4 周學(xué)良;隧道圍巖變形監(jiān)測(cè)與圍巖參數(shù)的反演分析[D];合肥工業(yè)大學(xué);2007年

5 林耿耿;引漢濟(jì)渭工程控制閘樞紐圍巖穩(wěn)定性研究[D];清華大學(xué);2013年

6 苗萌萌;引觀入本工程北臺(tái)支線引水隧洞圍巖穩(wěn)定性分析[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2013年

7 梁禮繪;高埋深地下洞室圍巖穩(wěn)定性及支護(hù)結(jié)構(gòu)研究[D];天津大學(xué);2007年

8 徐浩;隧道開(kāi)挖對(duì)地面建筑物影響的研究[D];重慶交通大學(xué);2010年

9 王向剛;公路隧道位移反演及其穩(wěn)定性分析[D];山東大學(xué);2005年

10 陳寅奕;深埋隧道復(fù)合支護(hù)與圍巖相互作用分析[D];上海交通大學(xué);2008年

，

本文編號(hào)：2142588