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复杂地质条件下连拱隧道变形规律及施工方法研究
| 论文题名： | 复杂地质条件下连拱隧道变形规律及施工方法研究 |
| 关键词： | 公路隧道;连拱隧道;三维数值模拟;支护结构;围岩 |
| 摘要： | 随着公路建设的快速发展，公路隧道的修建越来越多，不可避免的会遇到诸如浅埋偏压、软弱岩层、节理、裂隙和软弱夹层等不良地质情况；“新奥法”的应用和推广，支护结构被赋予了新的支护理念，现有的设计理论(松散压力理论)满足不了工程的需要；连拱隧道以其独特的优点得以广泛的采用，但其工序复杂，相互交叉作业，尤其修建浅埋偏压的连拱隧道时，使得围岩与隧道结构受力更加复杂多变，难以把握。 本文结合三维数值模拟和现场监控量测分析了三导洞法、中导洞台阶法和中导洞全断面法的多种不同施工方案，具体分析了特定围岩和施工方法下的各种不同方案的优劣。 富溪隧道进口段依照实际的浅埋偏压状况建立模型，采用三导洞法开挖模拟了12种方案，确定了合理的施工顺序和左右主洞掌子面错距，系统地分析研究了软弱破碎围岩浅埋偏压段施工的隧道变形和围岩应力变化规律，提出了防止施工病害的针对性建议；洞身段按深埋隧道建立模型，分别采用中导洞台阶法和中导洞全断面法模拟了10种方案，确立了适合深埋隧道的合理施工顺序、台阶长度和掌子面错距，系统分析研究了围岩较好深埋段施工的隧道变形和围岩应力变化规律，提出了兼顾施工安全和节省工期的合理施工方案；由于受到多次扰动，中隔墙的位移和应力变化规律较为复杂，通过对各种方案的对比分析，得出了中隔墙在施工不同阶段的位移变化规律、应力变化规律和应力分布规律，尤其对于浅埋偏压段隧道施工时中隔墙位移和应力变化规律做了深入研究，提出了合理的施工建议。 现场监控量测分析了拱顶下沉、周边收敛、喷射混凝土内应力、钢支撑内力和围岩与初期支护间压力，通过与数值模拟的对比，验证了数值模拟的正确性，并且结合数值模拟结果提出了能够确保施工安全和节省工期的合理施工方法。 |
| 作者： | 魏英华 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 乔春生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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