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某城市隧道工程施工监控量测及ABAQUS数值分析
| 论文题名： | 某城市隧道工程施工监控量测及ABAQUS数值分析 |
| 关键词： | 隧道工程;开挖施工;监控量测;地表沉降;钢拱架;间距控制 |
| 摘要： | 随着地下空间开发以及利用的趋势逐步加强，越来越多的城市都在进行隧道施工。在隧道施工开挖时，为保证安全施工，增加社会稳定性，对隧道整个施工过程进行全面的监测和及时的数据分析尤为重要。 本文以实际隧道工程为背景，对公路隧道中导洞开挖施工过程进行监控量测，量测项目主要包括拱顶下沉、净空收敛及地表沉降，并且对其中三个断面进行监测数据分析，研究隧道施工过程中的各项指标的变化规律。随后运用大型有限元数值分析软件ABAQUS模拟隧道开挖过程，在建模过程中，全面的考虑了实测数据、理论成果以及数值模拟结果三者的对比，用实践和理论佐证模型的准确性，做到将数值模拟模型精确性最大化，并在模型的基础上，分析并预测隧道施工时的开挖深度、地表机车荷载、开挖进尺以及围岩级别对地表沉降变化的影响，研究每种因素在不同工况下的地表沉降量，然后针对不同的因素提出合理的控制建议，此外，还对不同钢拱架间距下的喷射混凝土裂缝发展情况进行分析，研究防止裂缝发生的合理钢拱架间距，给施工的顺利开展提供可靠的预测数据。 论文研究主要得出如下结论： （1）本隧道中导洞施工完毕时，引起路面最终沉降最大值为3.73mm，隧道开挖掌子面距离公路正下方前后10m时是对地表影响最大的区域； （2）中导洞施工完毕时重型车辆通过带来的沉降为4.00mm，虽然影响不可忽视，但对于公路的正常使用以及隧道施工影响较小； （3）开挖进尺也会对地表沉降产生在施工过程中不可忽略的影响，影响的大小可以更加直观表示为：1.5m的开挖进尺与重型机车荷载造成的影响相当； （4）Ⅲ级围岩和Ⅳ级围岩作用下隧道开挖对地表影响较小，而Ⅴ级围岩作用下的地表沉降最大值则达到了22.7mm，超过了容许预警值的20mm，若存在部分Ⅴ级围岩区域，则应当在施工过程中重点关注； （5）钢拱架间距超过1.0m米时，喷射混凝土支护结构应变较大，会超过混凝土结构极限拉应变，建议将钢拱架的间距控制在1.0m的范围之内。 |
| 作者： | 何翰之 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 王丹生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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