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大别山隧道新奥法施工的围岩分级和监控量测研究
| 论文题名： | 大别山隧道新奥法施工的围岩分级和监控量测研究 |
| 关键词： | 高速公路;公路隧道;新奥法施工;围岩分级;监控量测;有限元分析 |
| 摘要： | 当前隧道施工主流方法为新奥法施工。新奥法的理论基础是最大限度地发挥围岩的自承作用，尽可能保护隧道围岩原有强度，允许围岩变形但又不致出现强烈的松弛破坏，并及时掌握围岩和支护变形动态，使隧道围岩的变形与限制变形的结构支护抗力保持动态平衡。本文以麻武高速公路大别山隧道为实例，对隧道的特定围岩条件及其施工中的变形过程进行分析，寻找隧道在其所处围岩条件下的变形规律。为类似工程建立工程经验和积累数据。 本文所做的的工作有： 1）、叙述了新奥法施工的理论基础和监控量测的研究现状，并简述当前各种围岩稳定性判别办法的两大思路：一是建立严谨的数学或者力学模型对整个施工围岩状态和施工过程进行模拟并直接作出判断，这种思路的方法主要有力学解析方法、数值计算方法；二是把整个围岩当作一种整体系统来考虑，利用统计学和概率论建立数学模型从而对围岩进行稳定性评价，这种思路主要研究方法有人工智能方法、围岩分级法、可靠度分析方法、监控量测反分析法。 2）、通过引入南非比尼韦斯基（Bieniawski，1976，1989）提出的RMR地质力学分类系统，建立一套适用于本工程的、能够在施工现场快速、准确判断隧道围岩类别的办法并将之用在大别山隧道的围岩分级，并在此分级基础上，通过对分级各个因素分析进行支护设计，取得了良好的效果。期望能为其他类似工程提供有益的建议和启发。 3）、运用大型有限元分析软件ANSYS模拟隧洞施工开挖及支护过程，选取在Ⅳ级围岩和Ⅲ级围岩两个不同围岩等级条件下的典型地质剖面，建立地质概化模型，采用二维弹塑性Mohr—Coulomb模型对围岩的变形、稳定性及支护措施的效果作出了较准确的评价，数值模拟结果显示支护效果科学有效。 4）利用大别山隧道的监控量测结果对隧道施工过程中的变形规律进行总结和分析，找出了大别山隧道拱顶下沉和洞身收敛的几种变形规律和变形总值范围，并利用回归分析结果建立围岩等级与变形量的概略关系。 |
| 作者： | 李潮雄 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 程康 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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