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软弱围岩隧道动态施工设计与施工方法研究
| 论文题名： | 软弱围岩隧道动态施工设计与施工方法研究 |
| 关键词： | 隧道工程;动态设计;隧道施工监测;隧道围岩分类;时间序列分析;CD法施工 |
| 摘要： | 隧道及地下工程的特点是水文地质环境复杂，不确定性因素很多，使得套用地面结构的设计理念和模型设计隧道结构物具有很大局限性，而由工程类比法确定其设计参数时又有一定的盲目性。动态设计方法就是在此背景下发展起来的一种隧道工程设计方法。目前，从总体上来说，动态设计仍然处于发展和逐渐成熟阶段，其理论和实用技术的研究仍要进一步深入。本文将主要针对隧道动态设计的理论、方法以及其实用技术进行研究，具体的研究内容有： (1)对动态设计方法和实用技术的一些关键问题进行了研究，包括信息采集和处理、监测技术规划设计、工程类比数据库计算机实现、围岩分类等等，并提出建议和意见。 (2)采用数理统计、时间序列分析和灰色理论模型对量测位移信息建立了预测分析模型。在量测信息的回归分析中，采用了最小二乘迭代法进行曲线拟合：时间序列分析主要采用了自回归模型AR(n)；在灰色预测分析中采用了工程中最常用的GM(1，1)模型。 (3)应用灰色关联分析方法，将待分类的围岩稳定指标和分类标准指标组成参考数列和比较数列，建立了围岩稳定性分类的灰色理论模型。在此理论基础上编制的围岩稳定分类程序，并采用某公路隧道的围岩指标进行对比分析，评定结果与现场基本吻合。 (4)以实际工程实例对隧道的动态施工设计进行了应用，并得到了很好的效果和可观的效益。由于隧道工程具有水文地质环境复杂，不确定性影响因素多的特点，采用动态设计与施工是必要的和可行的。而且，又由于工程环境和施工的复杂性，加之拟合函数本身固有的某些缺陷，对于离散性很大的数据进行曲线拟合时，误差很大，精度不高，本文采用了分段拟合，在一定程度上可以减少误差，提高曲线拟和精度。 (5)现场监测可以保证工程建设的顺利进行，同时也为工程施工积累经验，是完善工程设计和施工管理的一种有效手段。本章以健身坡隧道现场监控数据和支护设计参数为背景，通过对监控信息处理与分析、稳定性评价并反馈于设计，对信息化设计与施工流程进行了模拟。应用过程表明，它是必要的、可行的。 (6)用数值方法模拟了全断面、正台阶和CD法的施工的动态施工过程。通过分析可知：在偏压较大的情况下要优先采用CD法进行施工，且施工时先施工偏压较大的一侧。其次选择台阶法，对全断面法则要谨慎采用。 |
| 作者： | 卢光辉 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 王星华;蔡少求 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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