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原文传递浅埋隧道的流变效应分析

论文题名：	浅埋隧道的流变效应分析
关键词：	浅埋隧道;流变效应;浅埋暗挖隧道;模拟计算;弹性计算;圆形隧道;盾构隧道;使用阶段;方法;粘弹性本构模型;初始地应力场;弯曲段;土体;地铁隧道施工;开挖;地铁隧道工程;不良地质条件;变形;粘弹性模型;应力释放率
摘要：	随着城市建设的发展，越来越多的地铁隧道工程正投入建设。地下工程不可避免地会遇到诸如软弱夹层、断层、节理、裂隙和劈理及渗水膨胀介质等不良地质情况，这些不良地质条件直接影响到围岩和洞室的稳定性。而土体是具有弹性、塑性和粘性的综合性流变体，因此考虑土体的流变特性对地下洞室的稳定分析具有重要的工程意义。本文主要研究了土体介质的流变性质对地铁隧道施工及正常使用阶段的影响。本文具体内容包括以下几个部分：首先，分析讨论了粘弹性模型的力学特征，并结合地下结构工程实际情况，着重讨论了本文用来模拟浅埋隧道流变效应的广义Kelvin粘弹性本构模型。其次，对历史形成的初始地应力场进行计算，再对浅埋暗挖圆形隧道分步开挖及衬砌分步施工的各工况变形和应力进行二维模拟计算，分析了浅埋暗挖隧道的流变效应。在考虑隧道流变效应的基础上，采用弹性法模拟计算了浅埋暗挖隧道流变效应引起的变形。对浅埋暗挖圆形隧道按不同施工方法进行了三维流变效应分析。由于隧道在使用一定的年限后，在弯曲或转折段会发生透水、混凝土拉裂等现象，所以本文对隧道弯曲段的受力情况进行了分析。最后，进一步对盾构法施工的圆形隧道按照全断面一次开挖的方法进行二维模拟计算，并把模拟计算结果与隧道弹性计算的结果进行比较，来分析盾构隧道开挖的流变效应。实际上在设计中经常采用简单的弹性计算方法，因此本文考虑用弹性的方法模拟流变效应引起的变形情况，并确定了盾构隧道施工时合理的地层应力释放率。进一步分析了圆形盾构隧道弯曲段的受力特点，对隧道的正常使用阶段出现的问题进行初步讨论。通过本文的研究分析，总结出了一些对隧道设计和施工具有指导意义的新结果和新结论。
作者：	赵经纶
专业：	岩土工程
导师：	潘泓
授予学位：	硕士
授予学位单位：	华南理工大学
学位年度：	2007
正文语种：	中文