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浅埋偏压高山岩隧道变形特征及施工方案优化
| 论文题名： | 浅埋偏压高山岩隧道变形特征及施工方案优化 |
| 关键词： | 公路隧道;隧道施工;支护结构;围岩监测 |
| 摘要： | 在当今这个地下空间大开发、大利用的时代，随着许多高速公路隧道工程的开工建设，越来越多的隧道施工面临浅埋、偏压等不良地质地形情况。偏压隧道开挖之后，作用在支护结构上的荷载呈不对称分布，常常容易导致初期支护变形和开裂，围岩压力较大时还会进一步导致二次衬砌开裂，因此研究偏压隧道变形特征有重大意义。本文以福建省浅埋偏压高山岩隧道为依托，采取现场隧道变形监测和围岩室内三轴率敏性试验结合的方式，建立隧道围岩的弹粘塑性本构模型。通过有限元软件ABAQUS的UMAT子程序开展了隧道变形三维弹粘塑性数值分析，为隧道稳定性及支护结构安全性评价提供了参考。 本研究主要内容包括：⑴从隧道监控量测的必测项目着手，通过对开挖面地质素描、拱顶下沉、水平收敛以及地表沉降进行跟踪量测，及时将监测数据进行信息反馈，以了解隧道开挖后围岩的稳定情况，指导施工。⑵对花岗岩岩样进行三轴压缩试验，掌握其强度变形特性，重点研究加载速率对花岗岩力学特性的影响规律。试验表明加载速率对花岗岩的弹性模量、峰值应力等具有显著的硬化效应，而峰值应变随着加载速率的增加，呈现先增大后减小的规律，具有临界速率现象。⑶运用ABAQUS软件对隧道开挖过程进行数值模拟，通过工法比选得到了既可保证隧道施工安全，又能提高施工速度、降低施工成本的施工方案。在此基础上还探讨了不同偏压角度、埋深等影响因素下隧道围岩变形与支护结构中的内力变化情况，监测隧道开挖过程中围岩的稳定性。 |
| 作者： | 徐伟 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 张学兵;王智超 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湘潭大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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