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黑山隧道黄土介质围岩稳定性分析
| 论文题名： | 黑山隧道黄土介质围岩稳定性分析 |
| 关键词： | 隧道工程;黄土介质;围岩稳定性;埋置方法 |
| 摘要： | 本文以黑山隧道为依托进行监控量测来获取施工过程中的监测信息，从而对施工期围岩的稳定性和支护的安全性进行判断，调整和优化支护参数。进而，根据实验和监控得到的围岩力学参数进行数值模拟分析，数值模拟分析是对监控量测分析的一个有效的补充，主要对拱顶沉降、围岩周边位移、围岩对初衬的压力进行模拟分析，并且最终得到隧道开挖过程中的最佳工况。 本文主要工作包括： (1)依托工程黑山隧道的工程概况及其隧道黄土介质和土石混合体的性质简述。 (2)对隧道工程中的一些概念理论做了解释说明。 (3)黑山隧道施工期选定断面的围岩变形监测与分析：基于隧道工程量测试件的埋置方法和应用原理，并依据监测得到的数据值和允许值的比较，分析和判断围岩和支护结构的稳定性，从而对后续施工进行合理的调整。论文重点通过洞内观测、净空收敛、内部位移、锚杆轴力、围岩对初期支护压力的监测和分析，分析黑山隧道围岩和支护的稳定性及其有效性。 (4)利用Flac3D软件对黑山隧道进行三维数值模拟分析，模拟主要着重对隧道围岩为黄土介质和土石混合体介质的部分断面，且主要分析隧道施工期的拱顶沉降、净空收敛、内部位移、围岩对初期支护的压力进行分析，并且与监控量测进行比较分析。数值模拟分析结果表明：隧道开挖时，隧道断面上最大变形主要发生在拱角和拱顶处，支护所受的最大压应力主要分布在拱角和拱腰处，所得结果用于指导后续隧道开挖，并建议施工方尽可能多关注这些关键点的监测与量测分析，并在适当时增强支护强度或改变围岩支护方式。 (5)针对黑山隧道现场施工期数值模拟结果分析，得到隧道后续开挖提供的最佳工况条件为：开挖进尺选择为2米、上下导间隔距离为26～36米，支护间隔时间为滞后2米进行，左右线隧道施工间隔距离为35米。 数值模拟计算作为重要的分析手段，通过与现场量测结果的对比分析可以为隧道施工期的围岩稳定性分析提供很好的指导作用。本文数值模拟结果与现场量测结果的对比分析为完善现场隧道的施工方法与设计起到了较好的效果，并为今后类似黑山隧道地质条件的隧道工程提供了很好的经验。 |
| 作者： | 李起 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 田稳苓 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河北工业大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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