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多雨区浅埋偏压连拱隧道修建关键技术问题研究
| 论文题名： | 多雨区浅埋偏压连拱隧道修建关键技术问题研究 |
| 关键词： | 连拱隧道;浅埋偏压;双洞结构;隧道修建;隧道围岩;施工方案 |
| 摘要： | 连拱隧道作为一种大跨度的双洞结构模式，结构复杂，施工工序繁琐，在多雨山区，处于全风化偏压地层中的双连拱隧道修建极为困难。论文依托龙瑞高速公路在建奔龙坪隧道工程，将理论分析、有限元计算和现场监测相结合，对多雨区浅埋偏压连拱隧道的修建关键技术进行了研究，明确了多雨区浅埋偏压连拱隧道的变形失稳机理，改进了浅埋偏压连拱隧道围岩压力计算方法，优化了偏压连拱隧道的施工方案，为今后类似工程的建设提供实践经验和理论指导。主要工作如下： （1）提出了“浅埋偏压隧道失稳的实质是施工扰动引起的边坡失稳”的认识，将浅埋偏压连拱隧道的稳定性问题转化为从属边坡稳定性问题；改进了边坡稳定性分析的不平衡推力法，建立了考虑连拱隧道开挖、衬砌结构作用以及降雨影响的不平衡推力法计算程序，为评价隧道稳定性提供了定性的参数；基于降雨导致边坡失稳机理，考虑基质吸力变化以及围岩强度遇水弱化的共同作用，利用有限元计算对隧道开挖与降雨综合作用下从属边坡安全性进行分析，得到了降雨影响的浅埋偏压连拱隧道失稳机理。 （2）针对连拱隧道衬砌结构以及中墙的设计计算问题，对不同围岩压力计算理论进行对比，改进了考虑地层推力作用的浅埋偏压连拱隧道围岩压力计算方法；依此对连拱隧道的结构-荷载模型进行改进，结合工程实例进行衬砌结构计算，并与地层-结构模型以及监控量测数据进行对比，得到改进的结构-荷载模型的适用性；对连拱隧道中墙偏压受力机制进行分析，并依此对偏压连拱隧道施工工法及施工工序进行优化。 （3）针对浅埋偏压连拱隧道施工工法及工序问题，依据奔龙坪隧道工程实例，利用Midas/GTS有限元软件对三导洞施工与无导洞施工、浅埋洞先行与深埋洞先行等施工工法及工序进行比较分析，得到了一种适用于浅埋偏压连拱隧道的施工工法。 （4）对数字化隧道管理体系平台建设问题进行探讨，构建了隧道施工过程中多元信息采集系统。利用超前地质预报、监控量测等手段对奔龙坪隧道进行了地质雷达探测、地质编录及开挖验证、隧道拱顶沉降及周边收敛、围岩压力、支护结构内力、钢拱架内力等自动化监测。基于实时监测多源信息，全方位掌握施工动态，为后期数字化隧道管理体系平台建设提供信息共享。 |
| 作者： | 刘可 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 李辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安建筑科技大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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