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考虑流固耦合的红层软岩隧道力学效应研究
| 论文题名： | 考虑流固耦合的红层软岩隧道力学效应研究 |
| 关键词： | 隧道工程;红层软岩隧道;流固耦合;围岩变形;监控量测 |
| 摘要： | 我国华北、华东、中南、西南地区广泛分布着红层软岩。随着国内基础设施的大量建设，穿越红层软岩地区的隧道工程越来越多。红层软岩遇水岩体强度大幅度下降，岩体完整性不断破坏，变形难以控制，常诱发滑坡、塌方等地质灾害。目前，针对红层软岩隧道的研究相对较多，但是多体现在对隧道围岩力学参数和隧道施工技术控制措施方面，系统地对不同地质条件下地下水对红层软岩隧道的影响的研究还相对较少。本文以土地岭隧道为工程背景,研究不同地质条件下地下水对红层软岩隧道的影响，主要有以下几个方面： （1）依托实际工程，通过建立对比工况，对是否考虑流固耦合效应的红层软岩隧道的应力特性和变形进行研究，得到渗流场作用下红层软岩隧道施工时围岩变形和应力的变化态势。 （2）通过数值模拟方法建立不同地质条件的隧道开挖工况，研究渗流场对红层软岩隧道的影响，不同地质条件分别为不同水位线、不同埋深、不同围岩水压力、不同偏压角度。据此寻找内在的变化规律，为实际工程的设计和施工提供相应的理论依据。 （3）隧道围岩注浆是软岩隧道常用的提高围岩强度，改善围岩条件的方法，通过改变注浆圈厚度、注浆圈渗透系数、注浆圈注浆范围三个方面来研究地下水作用下，渗流场对红层软岩隧道的影响。据此为红层软岩隧道的施工提供理论指导。 （4）根据工程实际，首先选择富水围岩段的不受偏压段和受偏压段进行数值模拟分析，研究渗流场对红层软岩隧道施工力学效应的影响，然后与不受偏压段和受偏压段监控量测资料进行对比，分析拱顶沉降、周边收敛、围岩压力、初衬内力、围岩内部位移的变化，验证数值计算的准确性。 |
| 作者： | 袁健 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 杨成忠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华东交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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