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重庆歌乐山轻轨隧道建设诱发山体变形与应力数值模拟
| 论文题名： | 重庆歌乐山轻轨隧道建设诱发山体变形与应力数值模拟 |
| 关键词： | 高速公路隧道;三维地质模型;应力特征;数值模拟 |
| 摘要： | 近年来随着交通行业的飞速发展，从而出现了更多的高速公路隧道，高速铁路隧道与城市交通隧道，而现代隧道的特点是断面大，里程长，并且由于里程长的原因，还不得不布置在不良地质构造当中，如果不引起重视，在施工过程中扰动这些不良地质体会引起非常大的次生灾害，不但影响了施工，造成隧道洞身的破坏，而且还产生了次生地质灾害，造成经济损失人员伤亡的同时还破坏了自然环境。本人在搜集重庆轨道交通一号线中梁山隧道资料的基础上，借助三维有限元软件Midas/GTS建立了三维地质模型，对隧道穿越背斜构造的情况下进行了模拟分析。 1)利用三维有限元软件Midas/GTS等比建立了歌乐山三维地质模型，建立了观音峡背斜地质构造几何模型，模拟了歌乐山在自重应力条件下的初始地应力状态，并分析了歌乐山观音峡背斜剖面初始地应力特征、不同地表地形处的山体地应力特征。 2)重庆轨道交通一号线中梁山隧道穿越了观音峡背斜，在歌乐山三维地质模型的基础上，模拟了中梁山隧道开挖，在关键区域，如穿越背斜的核部、翼部等地质构造敏感部位就隧道洞身的变形量大小、山体的位移场分布趋势、山体的应力场的重分布情况做出了总结;以及隧道开挖对山体扰动区域、对山体的损伤区域、以及隧道开挖引起的地表变形等方面做出了结果分析，得出了相关规律。 3)在歌乐山三维地质模型的基础上，对其施加不同地质构造与不同岩性继续模拟隧道开挖，目的是去除地质条件和不同岩性两个参考变量之间的相互干扰，在同一地质构造中考察不同岩性的影响，以及在同一岩性中考察不同地质构造的影响。对分析结果进行横向量化对比分析，在不同地质构造情况下，比较洞身变形最大区域分布特征、主应力集中最大分布带、剪应力集中分布带，塑性区分布区域以及山体地表变形量地表空间分布，总结不同地质构造条件下的变化规律;在不同岩性情况下，比较洞身最大变形量大小、隧道开挖对山体损伤区域范围大小，总结不同岩性条件下的变化规律。 4)在以上计算结果中，对结果数据均进行量化分析，找出最为敏感的数值变化范围。 |
| 作者： | 李衍翰 |
| 专业： | 土木工程;岩土工程 |
| 导师： | 陈洪凯;唐红梅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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