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基于数值模拟和监测监控的隧道围岩稳定性判定方法的研究
| 论文题名： | 基于数值模拟和监测监控的隧道围岩稳定性判定方法的研究 |
| 关键词： | 隧道工程;围岩稳定性;数值模拟;监控量测;灰色理论 |
| 摘要： | 大规模的地下工程建设促进了隧道修建技术的进步,大量的锚喷支护工程实践和岩石力学的迅速发展,导致了现代支护理论的建立,在此基础上出现了更为有效、合理的基于"新奥法(新奥地利隧道工程法)"思想的设计施工方法."新奥法"施工一个基本要求就是根据现场量测数据及时的判断围岩的稳定情况,从而选取合理的支护参数和支护时间.所以,研究隧道围岩稳定性判定对于更好的贯彻"新奥法"思想、做到施工信息化和节约隧道的施工成本具有非常重要的意义.本文以沪蓉高速公路宜(昌)至长(阳)段殷家岩隧道施工监测监控项目为依托,首先从理论上分析了隧道开挖过程中围岩的力学特征和稳定性判定的判据,然后从数值模拟和现场测控两个方面对该隧道开挖后的围岩稳定性情况进行了分析,主要采用的技术手段有:1、利用通用有限元计算软件ANSYS7.0模拟整个隧道开挖过程,分析开挖过程中的危险点和稳定性测试的敏感点.2、采用先进的光纤光栅传感器测试开挖后围岩的应变状态,并利用弹性力学有关理论导出由应变到位移的反演公式,计算出由于开挖所造成的收敛位移和收敛速率.3、根据灰色理论编写了围岩收敛位移的预测程序GM-TUNNEL,预测收敛位移测试点的最终收敛位移.4、依据《公路隧道施工技术规范(JTJ024-94)》和以上计算出的位移收敛速率和最终收敛位移,有效地判定围岩的稳定情况.该工程实践证明,利用上述方法判定隧道围岩的稳定性具有准确可靠、简单实用等优点.本文从实际出发,所采用的程序及研究结论对以后其它的双联拱隧道的设计施工有一定的借鉴作用.特别是采用灰色系统的预测理论和方法以及利用测试围岩应变反演隧道洞周相对位移的全新方法,为同类双联拱隧道施工过程中的围岩稳定性判断提出了一种全新的思路和方法. |
| 作者： | 薛光桥 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 张开银 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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