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深埋小净距隧道围岩压力分布规律及计算方法研究
| 论文题名： | 深埋小净距隧道围岩压力分布规律及计算方法研究 |
| 关键词： | 小净距隧道;围岩压力;统计分析;数值模拟 |
| 摘要： | 近年来，小净距隧道作为一种介于普通分离式隧道与连拱隧道之间的新型隧道结构形式，以其良好的适用性和诸多的优越点，被越来越广泛应用。小净距隧道在国内处于发展初期，加上其结构的特殊性，相关理论的研究不及工程实践。关于围岩压力的计算及其分布规律，是隧道支护结构设计与施工的一个重要依据，也是地下工程研究的难点。本文在文献调研的基础上，采用统计分析、理论分析、数值分析等方法，结合京张铁路八达岭长城站的现场监测数据，对深埋小净距隧道围岩压力展开了研究，主要工作与结论如下： （1）基于50座隧道231个深埋断面的围岩实测数据，探究围岩压力与围岩级别、埋深、开挖跨度以及跨高比之间的关系。同一围岩条件，围岩压力与埋深成正比，相同埋深，围岩条件越差，拱顶压力越大。拱顶围岩压力与开挖跨高比成反比。围岩压力在断面呈“上大下小”分布。围岩压力最大值可能出现在洞周的任何位置，拱腰和拱顶处应重点加固。 （2）结合工程实测数据，使用三种理论方法计算并对比分析，结果表明，普氏理论与铁路隧规的计算结果基本相同，公路隧规的计算结果比较接近实测值，且偏保守。隧道内侧压力大于外侧。小净距隧道开挖顺序对围岩压力有影响。 （3）使用MIDASGTS模拟不同埋深、洞跨、净距和围岩条件下的隧道开挖，分析围岩应力的分布及变化规律，总体上，两隧道的围岩应力分布关于中夹岩柱对称，先行洞应力略大于后行洞，内侧围岩压力大于外侧。 （4）从内外侧拱脚处的竖向应力比值分析，小净距隧道存在一定的偏压作用，且随埋深变化不明显，洞跨成正比，净距越小，隧道偏压作用越明显，围岩越差，偏压作用越不明显。 （5）内外侧的侧压力系数比值大于1，且与埋深成反比，与洞跨成正比，随净距的增加总体上呈减小的趋势，随围岩级别的增加而减小。 （6）基于数值分析的数据，通过多元线性回归得到先行洞拱顶竖向应力的简化计算公式，并结合实际工程数据与理论计算结果对比验证。 |
| 作者： | 邓明琪 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 潘建平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江西理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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