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Ⅵ级围岩浅埋大跨度偏压隧道稳定性研究
| 论文题名： | Ⅵ级围岩浅埋大跨度偏压隧道稳定性研究 |
| 关键词： | 浅埋隧道;围岩稳定性;支护结构;交叉中隔壁法;数值模拟 |
| 摘要： | 本文主要以赣韶铁路良村隧道为工程背景，针对CRD法施工隧道，模拟隧道的开挖过程，从而对隧道围岩以及支护结构的稳定性进行分析，并通过隧道现场施工监控量测技术手段对Ⅵ级浅埋大跨偏压隧道的围岩稳定性进行了探讨。 结合目前国内外对隧道的研究特点以及国内外对隧道施工方法的现状，本文针对CRD法施工隧道在施工过程中隧道围岩与支护结构稳定性进行了较为深入的研究工作。首先，运用有限元程序MIDAS/GTS对良村施工中采用CRD法施工与采用三台阶七步开挖法施工进行了二维数值模拟分析，通过计算对在两种不同施工方法的情况之下，隧道围岩体的横竖向变形情况、围岩应力情况、支护结构内力情况进行了比较。从结构变形与受力角度考虑该隧道选为CRD法施工较为合理。然后，针对浅埋偏压隧道CRD法施工存在有不同的开挖顺序问题，即先开挖山体内侧分部还是先挖山体外侧分部，针对这两种施工顺序对隧道开挖过程建立三维模型，并对隧道结构的位移场、应力场作了分析比较，得出先开挖山体外侧在变形和受力上都较小，即优选先山体外侧开挖方案。最后，通过隧道现场监控量测结果所获得的地表沉降曲线、拱顶下沉曲线、洞内收敛位移曲线、围岩与初衬间压力变化曲线以及钢支撑内力变化曲线进行了分析，并与理论计算进行了比较，互相印证。依据现场实测情况表明，隧道内侧初砌所受压力大于隧道外侧，隧道内侧衬砌结构安全性较低，钢支撑轴力主要为压应力，并且拱腰位置轴力大于其他部位，隧道内侧钢支撑所受轴力普遍大于外侧，并得出实际所采用的先山体外侧开挖的CRD工法施工较为合理。 通过对隧道的现场施工监挖量测，及时对围岩的变形与受力信息进行反馈，进行现场指导施工和修改设计参数，在对隧道围岩以及支护结构稳定性作初步判断的基础之上，同时结合数值模拟分析，以更准确地了解隧道结构情况，对隧道的设计与施工具有一定的指导作用。 |
| 作者： | 石熊 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 徐望国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南科技大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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