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大跨隧道施工方法选择的敏感性分析
| 论文题名： | 大跨隧道施工方法选择的敏感性分析 |
| 关键词： | 大跨隧道;隧道施工;施工方法选择;围岩级别;侧压力系数;数值模拟 |
| 摘要： | 我国是一个多山的国家，在山区修建高速公路必然产生大量的隧道工程。目前，仍然没有十分完善的地下结构理论来指导隧道工程的设计和施工，所以有时候仍然避免不了工程事故的发生。 本文以杭徽高速公路柳山隧道围岩级别突变导致的工程险情为出发点，采用大型通用有限元分析软件ANSYS研究了围岩级别、隧道跨度、侧压力系数对大跨隧道施工方法选择敏感性的影响，得到以下主要结论： ①在杭徽高速公路柳山隧道大量实测数据的基础上，对现场围岩级别突变段实测数据进行了回归处理与分析；建立了三维模型对柳山隧道围岩级别突变段进行有限元分析，得到在较差围岩条件下台阶法开挖优于全断面法的结论，与工程实际相符。而且，Ⅳ级围岩条件下分别采用全断面法和台阶法开挖后，拱顶沉降敏感值大于III级围岩条件下两种方法开挖后的拱顶沉降敏感值。对比分析表明数值模拟结果与实测结果具有相同的变化趋势。 ②不同开挖方法的全过程模拟结果表明，模型应力场和位移场发生较大变化时都是在拱顶完全失去岩柱的支撑之后。拱顶完全失去支撑即拱顶上部的荷载全部由隧道开挖形成的拱来承担，此时荷载拱的应力变化会引起隧道开挖面附近的围岩应力变化，并且在拱顶和拱脚处发生应力集中。 ③考虑围岩级别影响时不同方法施工的模拟研究结果表明，围岩级别对大跨隧道施工方法选择敏感性的影响随围岩岩性的变差而增大。因此，围岩越差，选择合理的施工方法越重要。 ④考虑隧道跨度影响时不同方法施工的模拟研究结果表明，跨度对隧道施工方法选择敏感性的影响随隧道跨度的增加而增大。由此可见，隧道跨度越大，选择合理的开挖方法也就越重要。 ⑤考虑侧压力系数影响时不同方法施工的模拟研究结果表明，侧压力系数对大跨隧道施工方法选择敏感性的影响随着侧压力系数的增大而减小。所以在同等条件下侧压力系数越小，选择合理的开挖方法越重要。 |
| 作者： | 易立 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 刘新荣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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