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公路隧道围岩及支护结构失稳风险分析的研究
| 论文题名： | 公路隧道围岩及支护结构失稳风险分析的研究 |
| 关键词： | 公路隧道;围岩;支护结构;风险分析;风险管理 |
| 摘要： | 隧道及地下工程中围岩及支护结构的稳定性问题一直以来都是隧道领域所研究的热门课题，但是目前研究只是停留在原有的纯技术层面，而从风险分析角度出发对隧道围岩及支护结构稳定性的分析尚未开展。为了实现隧道工程的技术、经济及安全的均衡和最优化。本文结合白云隧道工程，利用风险管理理论对隧道结构稳定性问题进行了分析研究，论文主要研究内容及结果如下： (1)从可靠度理论出发，对围岩及支护结构稳定性进行了定量的可靠度分析。一是从围岩变形角度出发，建立了基于变形过大的围岩及支护结构刚度失稳极限状态方程，二是从锚杆受力角度出发，建立了基于锚杆承受轴力过大的围岩及支护结构强度失稳极限状态方程。考虑了岩土和支护参数的变异性，通过蒙特卡罗有限元方法计算，获取了围岩及支护结构在各个开挖工况下的失稳概率。 (2)首先建立隧道初期支护结构稳定极限状态的功能函数，然后讨论相关随机变量的变异性，最后结合白云隧道ZK42+330断面监测的情况，利用风险分析软件@RISK，详细讨论了如何通过监测数据来判定断面范围内围岩及支护结构的失稳概率。 (3)在分析多个隧道塌方案例的基础上，结合隧道工程设计施工特点，编制了公路隧道围岩及支护结构失稳的事故树，通过专家调研方法获取事故树中基本事件发生的概率，并引入模糊集的概念，以模糊失效概率代替基本事件的失效概率，用三角形模糊数代替确定性发生概率，同时结合第三、四章的计算结果，作为模糊事故树中条件事件发生的概率，进行事故树的模糊运算，得到了顶事件(围岩及支护结构失稳)的模糊失效概率，并进行基本事件的重要度分析，确定了减小隧道围岩及支护结构失稳概率的有效措施。 (4)按照压力拱理论和既有隧道工程事故中各级围岩塌方几何参数的统计以及塌方后所采取的工程措施来确定塌方事故发生后隧道工程所遭受的风险损失，并结合先前围岩及支护结构失稳概率的研究，得到了相应的风险情况。 |
| 作者： | 陈杨 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 蒋树屏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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