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松散破碎围岩浅埋隧道施工技术研究及其动态力学行为的三维有限元分析
| 论文题名： | 松散破碎围岩浅埋隧道施工技术研究及其动态力学行为的三维有限元分析 |
| 关键词： | 软弱围岩;浅埋隧道;动态力学行为;有限元数值模拟;监控量测 |
| 摘要： | 本文以云万高速公路韩婆垭隧道为背景，在系统地分析和总结韩婆垭隧道及国内外松散破碎围岩隧道施工经验的基础上，提出了安全通过松散破碎段地层的浅埋隧道施工技术，指出必须从松散破碎围岩结构松散、粘结力差，开挖后松动早、来压快，易塌方的特点入手，对其早支护、短进尺、早封闭、加强支护，同时结合其它辅助手段综合应用，取长补短，才能安全通过松散破碎带。 对韩婆垭隧道松散破碎围岩段采用所提出的密排小导管预加固技术措施后的施工过程，进行了三维弹塑性有限元数值模拟。根据数值计算结果，分析了地表下沉、拱顶下沉、水平收敛、初期支护喷射混凝土的应力及锚杆的轴力随施工过程的变化规律，得到了一些初步的有意义的结论。用这些初步的结论指导施工，顺利通过了韩婆垭隧道的松散破碎浅埋段。 为了检验所采取的针对松散破碎围岩隧道浅埋段的施工技术的有效性及有限元计算结果的合理性，在松散破碎围岩段隧道的施工过程中进行多个项目的施工监控量测，如地表沉降、拱顶下沉、隧道断面收敛、初期支护喷射混凝土的应力及初期支护与二次衬砌之问的接触应力等，并分析了围岩变形、支护结构受力随施工步骤的变化规律，且将其与计算结果进行比较，发现计算结果与现场量测结果较为一致。 研究结果表明，对于埋深不大的松散破碎围岩段隧道施工时，应该采取将较强的预支护手段、采用短台阶法开挖并减小循环进尺以及及时封闭仰拱结合起来才能起到良好的施工效果。 |
| 作者： | 王树成 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 仇文革;李远富 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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