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基于监控量测与数值分析的大坪山隧道围岩稳定性研究
| 论文题名： | 基于监控量测与数值分析的大坪山隧道围岩稳定性研究 |
| 关键词： | 隧道施工;新奥法;有限元分析;监控量测;围岩稳定性 |
| 摘要： | 近些年来，我国建设了大量的公路隧道，而这些隧道施工的主流方法为新奥法施工。新奥法施工的指导思想就是要求在修建隧道过程中尽可能的保持围岩原始状态，有效地发挥围岩的自承作用。通过实施隧道施工监控量测实时动态地掌握围岩变形和支护结构受力状态，必要时采取措施控制围岩变形，使其不至于出现强烈的松弛破坏，从而使隧道围岩变形与支护结构抗力作用保持动态平衡。论文以特长大埋深大坪山隧道为实例，在特定的隧道围岩地质条件下，通过有限元数值模拟对开挖施工过程围岩变形特征进行分析，并通过隧道施工监控量测数据的处理分析，论证数值模拟分析结果，总结得出大坪山隧道围岩稳定性及变形变化规律。 论文主要所做的工作有: (1)叙述隧道新奥法施工理论基础和围岩稳定性研究现状，总结目前围岩稳定性判别办法，简单介绍力学解析法、数值计算法、人工智能法、围岩分级法、监控量测反分析法，通过对比，将结合数值计算方法和监控量测反分析法来研究大坪山隧道围岩稳定性及变化规律。 (2)通过运用ANSYS分析软件来模拟大坪山隧道Ⅲ、Ⅳ级围岩施工过程，选取两类围岩下各一个典型地质断面，建立平面弹塑性模型并进行数值模拟，分析得出各级围岩开挖施工过程中的围岩应力、支护应力及围岩的变形变化情况，找出影响断面围岩稳定性的薄弱点，为后续监控量测的测点布置和监测频率提供指导。 (3)对大坪山隧道进行隧道施工围岩监控量测，对于隧道围岩的稳定性薄弱点加密监测。通过对监控量测数据进行处理分析，经过对比发现结果与数值模拟结果基本相同，掌握Ⅲ、Ⅳ级围岩变形最终稳定时间，总结隧道施工过程中不同级别围岩在相应的开挖方式下围岩稳定性及变形变化规律，对围岩稳定性的薄弱环节进行有效地处理加固。期望能为其他类似工程提供有益的建议和启发。 |
| 作者： | 吴其泰 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 程康 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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