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原文传递黄土隧道变形规律研究

论文题名：	黄土隧道变形规律研究
关键词：	公路隧道;黄土隧道;隧道施工;隧道变形;现场监测;有限元分析
摘要：	为了研究黄土双车道公路隧道的变形规律，以国道主干线青岛～银川陕西境吴堡至子洲段高速公路N12标～N16标七座黄土隧道为依托，结合隧道的地质条件和工程条件，在隧道施工过程中埋设了大量的拱顶下沉、周边位移测点，对隧道的变形规律及稳定性进行了现场监控量测，并应用有限元软件(MIDAS-GTS)对黄土隧道的施工过程进行有限元仿真分析，分别研究了浅埋偏压黄土隧道和深埋黄土隧道在开挖之后变形发展的规律。主要研究成果有： 1.通过现场实测数据发现，在黄土隧道施工过程中拱部沉降的量值要远远大于净空收敛的量值，因此在黄土隧道的施工中，如何控制拱部的沉降是一个关键的问题。由此本文提出施工中必须秉承“陕挖、快支、快封闭”的支护理念和必须施作锁脚锚杆、二次衬砌仰拱和边墙基础紧跟的施工措施；现行隧道规范中关于检验围岩稳定性及支护效果的三种判别标准不能完全适用于黄土隧道。 2.应用对数函数(u=A+Blnt)和指数函数(u=Ae-B/t)对隧道所有的变形监测数据进行了回归分析，结果表明黄土隧道变形规律符合对数函数规律。 3.有限元仿真分析结果和现场监测结果表明，浅埋偏压黄土隧道和深埋黄土隧道在施工过程中，前者引起的变形量约为后者2～3倍(实测数据结果为3.5倍)；浅埋黄土隧道中有系统锚杆段的围岩变形量约为无锚杆段的1.5倍(实测数据结果为1.2倍)。 4.结合有限元仿真分析结果和现场量测数据反推出隧道开挖后发生的先期位移，得出施工过程中发生的实际总位移，并根据各工序发生位移占全部位移比例确定了关键工序，为施工提供了一定的科学依据和指导，确保了施工的安全和质量。本文的研究成果有效指导了吴子高速公路隧道的工程建设，并可以为今后类似工程提供借鉴。
作者：	轩俊杰
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	陈建勋
授予学位：	硕士
授予学位单位：	长安大学
学位年度：	2008
正文语种：	中文