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高速铁路隧道围岩支护参数优化设计
| 论文题名： | 高速铁路隧道围岩支护参数优化设计 |
| 关键词： | 高速铁路;支护参数;优化设计;隧道围岩 |
| 摘要： | 随着高速铁路的快速发展，必然伴随大量隧道工程的出现，这主要是因为高速铁路的线路技术标准（平纵断面）要远远高于普通铁路。隧道支护结构的设计是一项非常复杂的工作，但目前的设计大都是依据工程类比法进行，随着高速铁路的大规模发展，建立一个科学合理的支护结构设计方案是一个势在必行的任务。本文针对隧道支护参数优化设计方法主要做了以下研究： (1)在查阅大量国内外相关文献的基础上，全面分析国内外高速铁路的发展、围岩稳定性的分析理论与方法，以及隧道支护机理的理论，并综合比较，以采用合理的支护理论和围岩稳定性研究方法，指导隧道的支护参数设计。 (2)选取了影响围岩稳定性的主要因素进行FLAC3D数值模拟，分析了围岩物理力学参数水平、隧道的埋深、围岩的侧压力系数、锚杆的长度、锚杆的间距、喷射混凝土的厚度对围岩稳定性的影响规律，并以此为依据确定了隧道埋深的研究范围。 (3)采用正交试验设计方法，对所选影响围岩稳定性的主要因素：地质因素（围岩的物理力学参数水平、隧道的埋深、围岩的侧压力系数）；支护因素（锚杆的长度、锚杆的间距、喷射混凝土的厚度）进行正交试验设计，组成高效的基础样本。 (4)在对试验计算结果进行直观分析和方差分析的基础上，进一步确定围岩稳定性的主要影响因素。提出了一种基于灰色系统理论和支护参数性价比的联合评价方法，采用此评价方法对试验结果进行评价，以此评价结果为依据，通过最小二乘法得出隧道围岩优化支护参数的取值函数。 (5)选取已建高速铁路隧道作为工程实例，采用本文得到的优化计算公式进行支护参数优化计算，将优化结果与实际工程中的设计进行比较，优化设计效果显著，证明了本文的优化取值函数具有很好的实用性。 |
| 作者： | 苏丽娟 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 乔春生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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