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特大跨度隧道工程施工方案的优化
| 论文题名： | 特大跨度隧道工程施工方案的优化 |
| 关键词： | 弱质围岩;特大隧道;双侧壁导坑法;数值模拟 |
| 摘要： | 随着我国经济快速发展，公路交通运输也日新月异，原有的中、小断面隧道完全满足不了现今交通量的需求，可以预测将会有越来越多的特大断面隧道的出现。本论文结合某隧道工程科技项目，以某特大断面隧道为工程背景。对软弱围岩下特大断面隧道工程进行模拟。模拟特大断面隧道与其他不同跨度隧道之间的差别与规律。然后对特大断面隧道的施工工法进行研究，确定何种施工工法最为适合特大断面隧道。在确定了特大断面隧道的施工工法下对隧道的核心土开挖方式、隧道的施工方案进行模拟，并与实际测得的数据进行对比分析，研究这些对隧道有何影响。我们得出以下结论： 1、在该隧道工程设计的施工工法、施工方案基础上研究隧道随着跨度的改变围岩的受力、位移等变化有何差别。我们选取二车道、三车道与本文四车道公路隧道进行数值模拟。结果表明：隧道围岩竖向与横向位移随跨度的增加而增加；隧道两侧围岩受到的压应力和拱顶、拱底围岩受到拉应力都是跨度越大受力越大；三种隧道的塑性区形状大致相似，且跨度越少受影响区域越小；综合应力、位移、塑性区、变形来看，当跨度从二车道到三车道时，跨度对隧道的影响较大，当跨度从三车道到四车道时，跨度对隧道影响变化趋于缓和。 2、对特大断面隧道不同的施工工法进行了比选，得到偏压下特大断面公路隧道的最适合的施工工法为双侧壁导坑法。在双侧壁导坑法施工基础上对核心土不同预留厚度与开挖步数进行了模拟。比较预留核心土厚度为3m、5m和8m时发现，预留5m厚度的核心土最为合理；而预留同样厚度核心土三步开挖优于两步开挖。 3、对特大断面公路隧道工程洞口不同施工方案进行数值模拟研究。通过应变、应力、塑性区的变化规律。得到先开挖深埋侧的隧道围岩位移量比先开挖浅埋侧小。特大断面公路隧道两种施工顺序在刚开挖时，应变、应力有所差距，先深后浅约为先浅后深的85％~95%，随着开挖的继续，差距逐渐缩小。先深后浅的塑性区与松动区的范围要小于先浅后深的开挖方案的。总体比较两种施工顺序，先深后浅的开挖顺序优于先浅后深的。对特大断面隧道的开挖进尺进行了模拟，在对开挖进尺为2m、3m、5m、6m模拟比较时发现，开挖进尺以3米最优。 |
| 作者： | 刘治军 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 朱苦竹 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 桂林理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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