摘要: |
国内外隧道工程设计理论与施工方法已有了很大的发展,但由于岩土体物理力学性质的不确定性、隧道工程的个体特异性以及力学作用的复杂性,其设计理论还不够完善,很多设计和施工参数还要依靠经验来进行预估。因此研究隧道工程的结构设计与施工方法的优化具有理论与实践的意义。
本文首先介绍了金沙洲隧道的工程概况,明确了金沙洲隧道与周围环境的关系,并初拟了隧道的设计和施工方案。其次,在总结现有暗挖隧道断面型式的研究成果的基础上,剖析了常见的隧道断面形式以及其设计原则与内容。并根据隧道衬砌断面优化选型的基本原理、优化目标函数和约束条件,对金沙洲隧道暗挖段结构断面进行了优化设计。然后讨论了喷锚支护的作用机理,用经验类比法确定出了金沙洲隧道暗挖段锚喷支护的相关参数,并用承载拱理论对喷锚支护的参数进行了优化。同时利用ANSYS软件对金沙洲隧道衬砌的结构受力和结构配筋进行了模拟计算,得出了合理的配筋参数,由此还得到了一些有参考价值的结论。最后根据金沙洲隧道确定的断面大小、地质条件及埋深等,从理论上分析了隧道不同开挖方法导致的松动圈大小,并探讨了不同施工方法对隧道围岩稳定性的影响程度,最终得出不同围岩下合适的施工方法。
本文的研究工作,优化了金沙洲隧道的设计和施工方案,可为类似工程提供参考。 |