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浅埋大跨度隧道的施工力学特性研究
| 论文题名： | 浅埋大跨度隧道的施工力学特性研究 |
| 关键词： | 浅埋大跨度隧道;掘进工艺;围岩应力 |
| 摘要： | 在我国的经济水平和公路建设全面发展的大背景下，为改善城市交通拥堵、道路容量不足的问题，隧道工程在我国公路建设中所占的比例越来越高，而且浅埋段的大跨度隧道也越来越多。本文以国内某分离式双向四车道浅埋大跨度隧道当作研究对象，在通过实地监控考察手段和FEA等研究方法，来对浅埋大跨度隧道采用双侧壁导洞法挖掘时的周围岩体的力学特性变化、初期支护、临时支护和锚杆等施工力学特性进行研究。 本研究主要内容包括：⑴隧道现场监控量测得到实测数据，引入分数阶算子灰色预测模型，运用MATLAB对现场实测数据进行处理分析，得到围岩位移变形的一般规律。⑵根据实际工程建立浅埋大跨度隧道通过采用双侧壁法挖掘的分析模型，在分析中发现处于偏压作用下的围岩，断面处埋深较深一侧拱腰处的水平横向位移的变形趋势较明显，竖直方向拱底会有向上隆起的趋势。⑶从软弱围岩的应力变化结果来看，在隧道支护结构完全闭合后，隧道拱顶处会出现拉应力集中，拱腰处的应力集中区随着支护结构的闭合逐渐减小，拱底处应力集中现象也比较明显。⑷从锚杆和支护结构的力学响应结果来看，锚杆主要处于受拉状态，提取模型中临时支护的节点分析其位移变化趋势，从趋势图可以看到双侧壁导坑法对围岩的变形有很好控制效果。⑸通过控制变量，建立多个试验方案，分析不同的喷射混凝土厚度和不同型钢种类，总结得到在一定范围增加混凝土的喷射厚度提高支护结构的刚度可以有效控制围岩的变形，而采用不同的型钢，即在一定范围内改变型钢截面尺寸以提高截面刚度对抵抗围岩变形的效果不明显。 |
| 作者： | 蔡科 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 包太 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 贵州大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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