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隧道施工过程中围岩变形时效性研究
| 论文题名： | 隧道施工过程中围岩变形时效性研究 |
| 关键词： | 隧道工程;洞体围岩;变形位移;时间效应 |
| 摘要： | 隧道围岩稳定性关系到隧道施工以及运营的安全。目前在进行隧道设计时经常采用的是弹塑性的本构模型对隧道围岩进行描述,而实际上隧道围岩是明显具有流变特性的材料,因而在进行隧道围岩稳定性研究过程中,全面考虑隧道围岩变形的时间效应具有重要意义。 本文以河南省某高速公路隧道为依托工程,通过现场实际监控量测与理论分析相结合,并建立三维模型进行分析,研究了隧道施工过程中围岩的力学特性以及位移变形的时间特性。主要研究内容包括：⑴对比国内外的研究现状,对隧道围岩在施工过程中的流变特性进行分析,得出隧道围岩的应力特性和变形的时间效应对于隧道施工以及运营安全性具有重要的现实意义。⑵根据隧道的现场实测数据,结合蠕变型积分公式对该隧道围岩应变的时间效应进行了理论分析。结果表明,得出隧道在施工过程中,掌子面的变形是从距离该面一段距离的时刻开始产生,并且此部分先期位移在总位移中占有较大的比例。⑶使用Matlab语言编制了计算程序,同时结合实测数据进行分析,得到了积分型蠕变模型中的多个参数,并利用这些参数拟合出隧道围岩先期位移曲线以及总位移曲线与时间的关系,结果表明,拟合曲线与实测位移曲线相关性较好。⑷使用有限元软件建立了隧道施工的三维模型,通过选择弹塑性本构模型进行模拟分析,得到了施工过程中隧道围岩变形与时间的关系、隧道围岩在施工过程中的先期位移和总位移,以及隧道围岩的最佳初期支护时间,为实际工程的施工与设计提供指导性意见。 |
| 作者： | 石文博 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 张蓓 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 郑州大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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