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联拱隧道结构稳定性分析及施工监控监测技术研究
| 论文题名： | 联拱隧道结构稳定性分析及施工监控监测技术研究 |
| 关键词： | 监测监控;联拱隧道;有限元;应力场;位移场;围岩;施工方式 |
| 摘要： | 本文依托殷家岩隧道工程,结合当前国内外对联拱隧道的研究特点以及双联拱隧道施工方法的现状,应用有限元软件ANSYS对联拱隧道分步施工开挖过程进行了平面弹塑性分析及空间有限元分析,并结合隧道信息化施工监控量测技术和研究手段,对双联拱隧道在整个施工中的力学行为进行了探讨.文章首先建立了殷家岩隧道的平面弹塑性模型,模拟计算中首先简单介绍了当前岩土工程上较常采用几种屈服准则,并利用等效Mohr-Coulomb屈服准则,通过变换,确定了模拟计算中的所采用的力学参数c、ψ.在弹塑性平面模拟分析中,论文分析了不同工序下围岩体的应力场、位移场及衬砌支护结构受力变化情况,并通过主洞开挖时对应导洞位置回填与不回填两种工况下的,中隔墙受力的对比,阐明了施工因素对中隔墙受力的影响.在工程实际中,联拱隧道的开挖实际上为一空间问题.因此,文章在第四章对隧道的开挖过程进行了三维模拟,通过空间模型的建立,实现了施工工序在空间上的安排,模拟分析联拱隧道开挖时的空间效应、左右洞的相互影响,特别是对联拱隧道的核心结构物—中隔墙的变形和稳定性进行了进一步的探讨,分析中得到了不同施工工序下中墙纵向方向上应力分布云图.文章以殷家岩隧道施工过程中的量测设计及实施为基础,从量测原理,量测设计和量测信息等方面进行研究.同时,论文由实际施工监控现场所获得的数据,依照已有经验,以及有限元稳定分析结果进行了反馈,得到了隧道在全断面开挖时围岩的变形和受力规律.文章通过对K3+696断面中隔墙压力盒数据的综合分析,确认了不同施工阶段围岩和隧道结构的稳定性,并确定了衬砌结构物较为合理的支护时机.最后,文章总结了有限元计算和各种经验方法在隧道信息化施工建设中的可行性及意义.结合殷家岩联拱隧道工程与有限元模拟分析数据分析结果,作者指出了论文分析中存在的几个问题,并就隧道监控监测技术的改进提出了自己的意见.本论文的研究成果为殷家岩隧道工程的现场施工建设提供了有效指导. |
| 作者： | 蔡佳骏 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 李之达 |
| 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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