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隧道破碎围岩稳定性研究——以杖桥子公路隧道为例
| 论文题名： | 隧道破碎围岩稳定性研究——以杖桥子公路隧道为例 |
| 关键词： | 公路隧道;破碎围岩;结构稳定性;弹塑性分析;数值模拟 |
| 摘要： | 随着我国公路建设的大力发展，位于山区的隧道工程建设引起了地下工程者们更多的关注。作者选择隧道破碎围岩稳定性研究的方向，以地学理论为出发点，结合解析法和数值法，围绕破碎围岩稳定性这一核心，逐层次、深入地展开了相关研究。 首先，论文从围岩结构类型和公路围岩分类这两方面入手，从宏观的角度定性的分析了破碎围岩的稳定性。在无支护条件下，其稳定性差，容易发生变形破坏，破坏类型主要包括拉断破坏、塑性变形和剪切破坏、复合破坏以及潮解膨胀破坏。在此基础上，对围岩稳定性和围岩压力的影响因素做了相关分析。从而，为破碎围岩稳定性的定量分析奠定了基础。 其次，根据破碎围岩结构类型的不同，将其分为碎裂结构和松散结构类型。针对碎裂结构围岩采用弹塑性分析法得到塑性区半径和支护抗力之间的关系以及塑性区半径与在重力作用下塑性区的失稳力的关系，并在此基础上推导出了最小支护抗力的计算公式；针对散体结构围岩，采用了普氏理论和太沙基理论并以桥杖子隧道为例对围岩压力进行了对比分析。可见，以上分析研究不仅具有理论价值，也对隧道的设计、施工有实际指导意义。 最后，作者应用Plaxis3Dtunnel有限元软件对杖桥子隧道开挖过程进行了数值模拟，通过施工过程的三维有限元模拟分析，得出了施工过程位移和应力的整体分布及变化规律；除此之外，本文选取了隧道典型断面上的不同节点和应力点做了位移及应力分析，得出了同一断面上不同部位的位移、应力变化的规律。从而为隧道合理设计和施工提供了重要的理论依据。 |
| 作者： | 李俊 |
| 专业： | 环境工程 |
| 导师： | 张骏 |
| 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 |
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