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无中导洞连拱隧道施工及衬砌结构的数值模拟研究
| 论文题名： | 无中导洞连拱隧道施工及衬砌结构的数值模拟研究 |
| 关键词： | 连拱隧道;施工技术;衬砌结构;数值模拟 |
| 摘要： | 导洞法开挖双连拱隧道是现阶段主要的施工方式，其中中导洞法更广为人知。在隧道工程施工实践中，导洞法开挖施工模式已经成功地被隧道建设者运用，并且取得了不错的效果，多次的实践和成功使我们积累了丰富的施工经验和施工技术。不过，在隧道领域中我们所熟知导洞法的施工工序很多相较与无导洞法更为复杂，而且每个施工步之间干扰性偏大，会一定程度地阻碍施工进程，更重要的是增加了开挖导洞的临时支护数量，繁琐的安装工作会使施工步骤增加，给人员的调用增加难度，总体看来导洞法会使施工工期变长，投资增加。相反，无中导洞法比导洞法更有优势，因此它的应用和实施不仅提高了建设连拱隧道的经济效益也展开了一个新颖的施工工艺。无中导洞施工工艺在国内有较多学者正进行这一方面的研究，参与的研究人员积极的攻克科技难题，目前已经获得很多的成果和有用的结论，并将这些研究成果应用于连拱隧道施工中，而且取得了不错的效果，为社会经济的发展，增添了不少益处。但相比对导洞法的研究成果而言还是相对较少，因此，本文将对无中导洞法施工连拱隧道这一课题进行相关问题的研究和讨论。 本论文主要采用有限差分程序FLAC3D进行应力及位移的计算，结合有限元软件ANSYS对连拱隧道模型进行网格划分及导入FLAC3D前的操作。论文首先通过模拟宁波象山港公路大桥栎斜隧道工程的三导洞施工方案，得到相关的数据和图形，分析得到关键施工步的位移及应力的分布和变化规律，然后与原始数据进行对比分析，得出数值模拟的正确性。接着，选定了无中导洞的两种施工方案，通过有限差分程序FLAC3D模拟计算了这两种无中导洞连拱隧道施工方案，得到了相关的数据和图形，然后与原始数据进行比对验证无中导洞施工工艺的合理性。接着通过先开挖左洞与先开挖右洞的两种不同施工顺序就围岩应力位移进行对比，得出了先开挖右洞为较合理的连拱隧道施工方案。最后，我们选定全断面法的施工方案对无中导洞连拱隧道进行了开挖数值模拟计算，分别采用了三种不同的衬砌结构形式，并且将它们进行了比选，最终得出了在较好围岩情况下连拱隧道合理的衬砌结构形式。 |
| 作者： | 谢柯 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 刘干斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 宁波大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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