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原文传递海底隧道施工力学行为研究

论文题名：	海底隧道施工力学行为研究
关键词：	海底隧道;施工力学;数值模拟;流固耦合;围岩应力
摘要：	本文以在建的厦门海底隧道为研究背景，以洞口浅埋段YK6+880桩号位置和F4风化槽为计算对象，对其采用了二维有限元、三维有限差分数值模拟计算和施工过程现场监测数据分析两种分析手段，对其进行了开挖施工全过程分析。讨论了台阶法开挖、双侧壁导坑法开挖和CRD法开挖三种典型的开挖方案，对其进行了二维有限元计算并进行了方案比选，确定了最优的施工方案。利用快速拉格朗日有限差分法对洞口浅埋暗挖段进行了三维分析计算，确定了施工过程中围岩应力和位移变化较大的区域，计算了初期支护结构的受力情况，从而可以确定隧道在开挖后的支护和超前支护的范围，可为设计和施工提供参考。由于海底隧道上受水体威胁，下受地下水影响，因而水的处理贯穿在施工的全过程中。作用于支护结构上的围岩压力可以被地层拱作用降低，而静水压力荷载并不受此影响，不能用任何成拱作用来降低。本文在第四章对隧道海域段F4风化槽进行了渗流分析，确定了渗流稳定后的孔隙水压力场的分布情况和隧道开挖后由于围岩变形引起的超孔隙水压力场的分布，为设计时对水荷载的处理提供了科学的依据。通过厦门海底隧道在施工过程中大量的监测数据，进一步阐述了围岩在施工期的力学行为的变化趋势及其分布规律。通过监控量测，客观真实的了解隧道各施工阶段地层与支护结构的动态变化，明确了工程施工对地层的影响程度以及可能产生失稳的薄弱环节，把握施工过程中结构所处的安全状态。
作者：	刘召刚
专业：	港口、海岸及近海工程
导师：	康海贵
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连理工大学
学位年度：	2007
正文语种：	中文