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宝兰客专安定隧道施工过程模拟及现场监测分析
| 论文题名： | 宝兰客专安定隧道施工过程模拟及现场监测分析 |
| 关键词： | 高铁隧道;监控量测;数值模拟;有限元分析;围岩变形 |
| 摘要： | 近年来，随着我国国民经济的快速发展，人民群众对交通出行的要求逐渐提高。因此，越来越多的高速铁路项目开工建设。对速度的不断追求，使得高速铁路在建设过程中对设计施工等相关技术都提出了更高的要求。而隧道作为高速铁路和客运专线重要的组成部分，其设计与施工也面临着一系列新的挑战。 现场监控量测作为隧道建设过程中的重要环节，对指导隧道设计与施工具有重要意义。在高速铁路修建过程中，对隧道进行高标准、高精度的监控量测，有助于及时发现设计与施工中的问题，从而最大限度的确保高铁线路顺利修建。同时，高速铁路对速度的不断追求也使得高铁线路不得不穿越更加复杂的地质结构层，这同样增加了隧道设计与施工的难度。如何更好的运用有限元软件对隧道施工全过程进行模拟，从理论上研判设计方案的可行性，对隧道工程建设而言就显得尤为重要。 本文结合在建宝兰客运专线安定隧道，在前期对隧道典型性断面进行现场监控量测的基础上，对收集到的数据进行了分析研究，同时运用有限元软件，对隧道的施工过程进行了数值模拟研究，主要研究成果如下： （1）根据隧道现场围岩变形监测数据，运用线性回归分析方法，判断出监测断面围岩变形趋势符合指数函数的曲线走势，并预测出监测断面围岩最终将趋于稳定，以及最终的稳定值。 （2）根据隧道现场围岩受力监测数据，判断出隧道初期支护受力较为不均匀，左侧受力明显大于右侧。仰拱拱底受力较大，两侧则相对较小且近似均匀分布，且与二衬钢筋应力和混凝土应力的分布基本一致，二衬混凝土总体呈受压状态，受力较为均匀，有利于仰拱的稳定。 （3）采用有限元分析软件，对隧道施工过程进行模拟计算。通过分析计算结果，建议安定隧道Ⅳ级围岩段采用三台阶七步开挖法进行施工。同时，提出了适宜隧道Ⅳ级围岩段施工的建议开挖参数：开挖进尺为0.6m，台阶长度为3.6m。 （4）基于控制隧道围岩变形为核心，对隧道围岩变形现场实测数据与模拟计算结果进行了对比分析，二者的发展趋势较为相似。实测数据与模拟计算结果较为接近，说明本文所用方法及结果是可靠的。 |
| 作者： | 王凯和 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 严松宏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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