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原文传递大断面黄土隧道围岩稳定性研究

论文题名：	大断面黄土隧道围岩稳定性研究
关键词：	大断面黄土隧道;围岩特性曲线;纵向变形曲线;复合支护结构;现场监控
摘要：	针对大断面黄土隧道的围岩的稳定性问题，总结了往年隧道围岩稳定性的研究方法:围岩的失稳原因、破坏模式以及破坏准则。对比采用理论解析、数值模拟以及现场监控等方法对黄土围岩稳定性及在考虑初支加固条件下的稳定性进行研究，通过对比分析，主要研究结果如下所示: 　　(1)综合系统的总结了围岩稳定性的影响因素、破坏模式以及破坏准则，尤其是对在含有地下水条件下的围岩失稳破坏案例进行归纳分析。得出了围岩稳定性与含水量，埋深等因素的关系。　　(2)针对黄土的围岩的特性曲线进行分析，通过数据采集拟合黄土吸湿曲线，推导在理论条件下的变形解，且将理论解与数值解进行对比，从而对模型参数进行修正;进而考虑在不同含水量条件下以及不同埋深条件下对围岩特性曲线以及围岩的纵向变形曲线的影响;综合考虑围岩特性曲线以及围岩的纵向变形曲线，提出了代表性的黄土隧道的围岩变形时空效应。　　(3)针对大断面黄土隧道的支护情况，根据壳体力学的计算方法，推导出圆形断面隧道中喷射混凝土与钢架构成的初期复合支护结构的力学模型，通过ABAQUS数值计算来验证模型的准确性;对各种因素对初支效果的影响进行了分析;并且建立了钢架的局部效应模型，提出了在等效刚度的情况下钢架在初支作用中的影响范围。　　(4)根据现场监控的监测数据，得到了大断面黄土隧道的初支受力以及变形规律，说明了黄土隧道具有明显的流变特性;支护结构在空间上的受力并不是均匀的，通过数值模拟的对比可以看出与实际工程相类似，隧道设计中应予以考虑。
作者：	蔡剑
专业：	建筑与土木工程
导师：	房倩
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文