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斜坡隧道施工优化及其二者相互作用机理研究
| 论文题名： | 斜坡隧道施工优化及其二者相互作用机理研究 |
| 关键词： | 斜坡隧道;滑移失稳;变形破坏;施工优化;数值模拟 |
| 摘要： | 随着交通运输科技的发展以及运输线路的需求,越来越多的隧道在山体众多的环境内修建,其中斜坡隧道则是当中数量较多且应用较为广泛的一类。然而修建斜坡隧道以及运营期间都出现了大量隧道本身或者是关于边坡的病害,这不仅需要花费大量金钱进行治理,而且还严重的危害了人身安全,这就要求我们对于斜坡隧道施工优化及其二者相互作用的机理进行深刻的探究。 本论文首先对隧道变形和边坡失稳分别进行了较为详细的理论分析,并对两者各自的影响因素以及受影响后的性状进行描述分析,同时对滑体作用于隧道的力学模式进行了较为细致的归纳总结。其次对由于地形外貌和地质外貌所引起的偏压计算理论进行了较为详细的分析介绍,以及对人为施工因素带来的偏压影响进行了计算理论方面上的简单分析。 然而对于本文的数值实验方面,本文采用理论数值模拟与实际数值模拟的双向模拟路线对课题展开实验探究: (1)理论数值模拟 对单滑移面下隧道不同位置关系下设置模拟算例并运用ABAQUS进行数值计算,然后将数值模拟的结果与理论分析的结论进行对比分析。结果指出斜坡隧道的变形模式受隧道与滑移面位置关系的影响,其中不同的位置关系对应不同的受力模式,不同的受力模式又受边坡不同的滑移模式影响,其中滑移模式的不同取决于隧道的位置关系以及所处地层的性状。 (2)实际数值模拟 基于云南省某高速公路的斜坡连拱隧道,对该隧道出口段两类典型危险断面建立仿真计算模型,并进行动态施工模拟。模拟中采用了两种不同的施工方案(三导洞法和”上下台阶法”)进行对比模拟,并且还增加了在两种不同方案的前提下不同施工工序的模拟。将模拟结果、实际监测数据、工程病害进行交叉式综合分析,得出了不同情况下各施工步对边坡的影响、隧道结构的变形破坏特征,并且利用实测地震CT与模拟中坡体的位移模式对坡体的滑移趋势进行了预测等研究成果。同时从模拟结果中,还对斜坡连拱隧道进行了施工优化的探讨,为以后相似隧道的修建提供了借鉴和理论指导。 |
| 作者： | 韩任清 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 朱苦竹 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 桂林理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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