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高寒冻土隧道洞口边仰坡稳定及进洞技术研究
| 论文题名： | 高寒冻土隧道洞口边仰坡稳定及进洞技术研究 |
| 关键词： | 高寒冻土隧道;隧道洞口;边仰坡稳定性;进洞施工技术;数值模拟;监测数据 |
| 摘要： | 随着西部大开发的推进，我国在多年冻土区修建的隧道会越来越多，而目前对于冻土隧道的研究还不够系统、完善，对高海拔多年冻土区隧道修建技术的研究更是少见。隧道洞口段施工的成败是决定隧道能否顺利进洞的关键，其施工难度大，技术要求高，一旦控制不好，将大大提高隧道的整体造价。因此，针对多年冻土区隧道开挖时，洞口段边仰坡的稳定性及进洞施工技术的研究很有必要。 本论文针对高海拔地区多年冻土的特点，以G214线的鄂拉山隧道为依托工程，对洞口边仰坡的热融规律及其防护和隧道进洞开挖对边仰坡稳定性的影响及进洞施工技术进行了研究。主要得到以下几个方面的结论: 一、对非冻土区隧道和冻土区隧道边仰坡的破坏模式及机理进行了总结，并通过对比分析得出:与非冻土区边仰坡的破坏模式相比冻土区边仰坡的破坏受温度影响很大，具有明显的季节性破坏特点。 二、基于有限单元法模拟的基本原理，利用ANSYS有限元软件，采用热实体单元，并考虑相变，对鄂拉山隧道进口边仰坡开挖完后不施加保温措施和施加保温措施两种工况下土体的温度场进行了数值模拟计算。得出采用双层遮阳网和喷射5cm厚聚氨酯泡沫对边仰坡防护后，能在很大程度上减少冻土的融化，并结合鄂拉山隧道洞口边仰坡现场施工的情况，总结了适用于类似隧道边仰坡热融防护的施工技术。 三、介绍了多年冻土隧道的进洞方式及辅助施工措施，并通过数值模拟计算分析了隧道暖季进洞和寒季进洞时坡脚切除的多少对仰坡稳定性的影响，得出隧道寒季零仰坡进洞时，山体的安全系数最高。同时，利用数值模拟计算分析了隧道开挖后洞口仰坡的稳定性及偏压的存在对隧道衬砌结构受力的影响，得出由于偏压的存在隧道靠近山体最高处的右洞所受应力大于左洞所受应力，同时，右洞总位移大于左洞总位移，且洞口段应力和位移随着开挖深度的增加而增加，这与现场监测数据基本吻合。最后介绍了论文依托工程—鄂拉山隧道的进洞施工技术，并利用现场监控量测数据对隧道的稳定性进行了分析，这对今后类似工程的施工具有很好的指导意义。 |
| 作者： | 王永亮 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 蒋树屏;王晓雯 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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