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浅埋偏压隧道在开挖过程中的围岩变形特性研究
| 论文题名： | 浅埋偏压隧道在开挖过程中的围岩变形特性研究 |
| 关键词： | 浅埋偏压隧道;围岩变形;动态分析;数值模拟;开挖过程 |
| 摘要： | 随着我国公路交通建设的快速发展，山区高速公路越来越多，而常常出现隧道浅埋偏压的情况。通常偏压隧道埋深较浅或存在临空面，围岩破碎风化严重、隧道两侧受力差距明显。施工中稍有不慎就会导致坍塌事故的发生，造成人员伤亡和严重的经济损失。 针对浅埋偏压给隧道带来的严重危害，为了更清楚的认识到地形因素对隧道偏压影响程度，本文运用数值模拟软件，对浅埋偏压隧道洞口和洞身偏压段的施工过程进行了数值模拟，建立二维模型模拟了浅埋偏压隧道洞身段的开挖，研究影响浅埋偏压隧道围岩稳定性的因素，建立三维模型模拟了浅埋偏压隧道洞口段动态开挖过程，得出在开挖过程中围岩稳定性变化规律。本文主要研究工作如下： （1）研究隧道埋深、地表倾角、跨高比、地质条件对浅埋隧道应力、变形特性及其安全性影响。应用数值模拟对比在不同条件下围岩变形、应力状态、围岩塑性应变区分布状态及隧道支护结构的应力状态，得到相应规律以及临界影响点，并据此分析了该偏压隧道可能出现危害的危险部位，为偏压隧道施工控制措施提供相应的理论依据。 （2）研究隧道施工工法对浅埋偏压隧道应力、变形特性及其安全性影响。对CD法（深侧）和CD法（浅侧）、三台阶法、预留核心土法（深侧）和预留核心土法（浅侧）进行数值模拟，对比分析不同工法下隧道围岩变形、施工难度、造价成本、施工工期等因素，综合评价得出相对最优施工方案。 （3）研究隧道洞口动态开挖过程中浅埋偏压隧道围岩应力、变形特性及其安全性。运用数值模拟仿真与实际隧道工程监控测量数据相结合的方式，研究浅埋偏压隧道在开挖不同阶段中隧道围岩应力场、应变状态及隧道支护结构的内力变化，得出在开挖过程中围岩稳定性变化规律，并利用实际隧道工程监控测量数据进行对比验证。 |
| 作者： | 阮豪 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 房营光;陈路 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华南理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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