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基于FLAC3D的隧道洞口边坡稳性研究
| 论文题名： | 基于FLAC3D的隧道洞口边坡稳性研究 |
| 关键词： | 隧道洞口边坡;安全系数;边坡稳定性;有限元模型;动力响应 |
| 摘要： | 伴随着经济的持续增长,基础设施领域的投资一直有增无减,交通设施领域公路隧道、铁路隧道、过江隧道等地下空间的利用也日趋广泛。为了缓减日益高涨的交通压力,加快建设的脚步势在必行。伴随着铁道部的政企分家其在铁路隧道建设方面也将有新的开局。而在快速的建设过程中我们也必须面临很多工程实际困难,尤其对于地形复杂的山区隧道,从勘察设计、现场施工、建成运营整个过程都有各种隐患。素有咽喉之称的洞口段往往因与自然边坡斜交产生偏压。洞口段往往土质分化严重、埋深浅、水文地质条件复杂。洞口段易受落石,滑坡、崩塌等破坏因素影响。隧道洞口段边坡涉及到隧道洞口本身以及隧址区的边坡问题,两者相互作用,设计施工都必须对其进行综合考虑。以及基于动力响应(诸如爆破荷载、运营振动)等方面的隧道洞口边坡稳定性理论研究和工程应用指导还需要系统研究。因此对于隧道洞口边坡的稳定性研究,分析施工过程对其边坡的扰动,总结其变化规律有着实际的指导意义。 本文主要以西安至成都某在建隧道为出发点,围绕隧道洞口边坡开展调研,基于现场情况以及已有的国内外文献资料论述隧道洞口边坡研究状况,稳定性影响因素,破坏机理,破坏模式,失稳破坏判定方法以及相应治理措施。概述仿真分析软件FLAC3D,介绍其应用情况,基本原理以及基本的建模规则。 本文最后以仿真分析软件FLAC3D为研究工具,根据工程实例建立三维隧道洞口边坡有限元模型。编写相关程序模拟CRD法、上下台阶法、全断面法三种开挖方式下隧道洞口边坡在隧道开挖前,开挖后未支护以及开挖支护完成后其稳定性变化过程。通过位移、应力变化来探究其危险节点以及危险面。并选择性选择施工段采用FLAC3D强度折减法计算其各阶段边坡稳定性安全系数的变化,将其变化过程量值化,探讨施工开挖的影响。最后的计算数据说明其运行结果具有可靠性,能作为施工设计的参考依据,并在不断的研究升入完善的过程中,其将更具实际操作性和指导意义。 |
| 作者： | 陈科 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 杨军平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 桂林理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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