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地质顺层偏压隧道偏压作用的数值分析
| 论文题名： | 地质顺层偏压隧道偏压作用的数值分析 |
| 关键词： | 偏压铁路隧道;地质顺层偏压;围岩压力;安全系数 |
| 摘要： | 本文采用理论分析与有限元数值计算相结合的方法，研究了在地质顺层岩体中单线铁路隧道偏压作用的计算方法，以及顺层倾角、岩层厚度等因素对偏压作用的影响。着重进行了以下几个方面的研究工作： (1) 在相应的前提条件和相关文献研究的基础上，探讨了地质顺层岩体中隧道结构上所受的围岩压力，并且得出当顺层倾角大于结构面摩擦角时顺层岩体才可能产生偏压荷载。 (2) 分别采用夹层单元和接触单元对顺层岩体中的结构面进行数值模拟。结果表明：夹层厚度越小，误差越小；随着倾角的增大，两种模型产生的误差都是先减小后增大。尽管夹层单元所产生的误差比接触单元大，但仍在工程实际可以接受的误差范围内。本论文对节理进行模拟时主要采用夹层单元模型。 (3) 在顺层倾角一定的情况下，衬砌左侧边墙承受的围岩压力大于右侧边墙；随着岩层厚度的增加，拱顶压力逐渐趋于稳定，边墙上承受的荷载不对称，偏压作用明显。 (4) 随着顺层倾角的增加，两侧边墙的压力差是先增大后减小的，当顺层倾角在45°～55°时达到最大值。 (5) 顺层倾角对支护结构内力的影响为：随着倾角的逐渐增大，拱顶弯矩值由外侧受拉逐渐转变为内侧受拉，且有增大的趋势；左边墙的弯矩值在55°时达到最大值；左右侧拱腰上的弯矩差在倾角等于45°时达到最大。 (6) 地质顺层偏压围岩中隧道结构的设计措施可有：采用不对称截面设计和不对称配筋；对顺层岩体可采用抗滑桩、锚杆支护、预应力锚索支护以及联合支护及排水等措施。 |
| 作者： | 邓彬 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 周晓军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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