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寒风垭隧道施工力学响应与稳定性的数值模拟分析
| 论文题名： | 寒风垭隧道施工力学响应与稳定性的数值模拟分析 |
| 关键词： | 公路隧道;特殊地质;力学响应;数值模拟;水压力;隧道施工;围岩稳定性;衬砌结构 |
| 摘要： | 本文结合寒风垭隧道的实际施工情况，综合分析了围岩稳定性的研究现状，提出了以弹塑性理论和粘弹性理论为基础的数值模拟方法，并利用ANSYS10.O版本的有限元分析软件，建立数值模型，对寒风垭隧道在特殊地质条件下的整个施工开挖和支护过程中的围岩与支护结构的稳定性进行了数值模拟计算与分析，并与实际的施工情况相对照，分析归纳了围岩及其支护结构受力变形规律，指出了施工过程中的围岩变形趋势、初期支护的受力特性以及对二次衬砌的长期稳定性进行了分析，并指明了围岩支护与监控量测的重点，为隧道施工提出了警示信息，便于合理选择开挖和支护方式，指导工程施工。主要结论如下： ①在围岩变形方面，围岩的变形趋势为：拱顶下沉、边墙向内收缩、仰拱向上移动；喷锚支护（紧跟开挖面设置）对软弱破碎围岩起了很好的变形约束作用。 ②在初期支护的受力方面，第一主应力和第三主应力的最大值均出现在拱脚部位，所以在施工过程中，要注意掌子面附近的拱脚部位，防止受到的拉应力过大而引起拱脚处的初期支护和围岩的破坏。 ③在二次衬砌长期稳定性方面，由于围岩的流变，导致了二次衬砌随着时间的增长，其X和Y方向的位移逐渐变大。隧道开挖，即使围岩处于稳定的状态，但是经过一段的时间流变后，仍有发生破坏的可能，这种潜在的可能性，必须予以足够的重视。 ④在外水压力作用下的围岩段，衬砌在相同的水压力折减系数条件下，其内力随着外水压力折减系数的增大而明显增大。外水压力折减系数是影响衬砌内力的重要因素，因此合理的确定外水压力折减系数对隧道衬砌结构设计非常的重要。 |
| 作者： | 王成 |
| 专业： | 防灾减灾工程及防护工程 |
| 导师： | 徐林生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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