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软弱围岩大断面隧道结构稳定性研究
| 论文题名： | 软弱围岩大断面隧道结构稳定性研究 |
| 关键词： | 大断面隧道;软弱围岩;变形规律;结构稳定性 |
| 摘要： | 隧道在开挖过程中会对岩体造成很大的扰动，控制不当就会造成严重的灾害，尤其是在地质条件较差的大断面隧道，围岩失稳现象非常普遍。随着公路等级的不断提高，断面的不断扩大以及软弱破碎围岩的越发普遍，要保证该类隧道安全快速的施工，已成为当今学术界研究的重点。 本文以某隧道工程为背景，采用了理论分析、数值模拟和监控量测相结合的技术手段，对软弱围岩大断面隧道结构的稳定性进行了系统的研究。主要研究内容有:对影响软弱围岩大断面隧道结构稳定性的因素进行了分析。选取典型断面，定性分析隧道围岩的稳定状况。对拟采用的三台阶法和CD法进行数值模拟，分别从位移、应力和支护结构受力三个方面进行对比研究，以选取最优施工方法。对现场监测数据进行分析并与数值模拟结果进行对比，归纳隧道围岩变形规律，并判断初期支护的安全性和二次衬砌施作的合理时机，指导施工。 通过研究得到的主要研究成果如下: 1)根据国内外已有的研究成果，总结出软弱围岩大断面隧道的工程力学特性和影响围岩稳定性的主要因素，得出了围岩失稳的基本判断依据。 2)从岩体强度、结构面发育程度来看，某隧道围岩处于稳定性差与不稳定之间。 3)采用三维数值模拟对三台阶法和CD法进行分析，分析结果表明三台阶法和CD法均能满足工程的安全施工，且CD法略优于三台阶法，综合考虑此两种工法施工时的工程造价、施工安全等因素，建议该隧道采用三台阶法施工。 4)从监控量测结果来看，隧道结构和初期支护措施安全可靠，二衬施作时拱顶已累计沉降96％，周边已累计收敛93％，基于变形速率准则确定二次衬砌施作最佳时间为开挖后29～31d。 5)将数值模拟结果和监控量测结果对比分析，相互验证，变化趋势大致相同，说明模拟结果比较可靠。 |
| 作者： | 陈真才 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 刘新龙 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安工业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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