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基于数值模拟的软弱围岩环形开挖分析
| 论文题名： | 基于数值模拟的软弱围岩环形开挖分析 |
| 关键词： | 数值模拟;软弱围岩;环形开挖;隧道施工;地表沉降;拱顶下沉 |
| 摘要： | 随着高速公路、高速铁路、市政及水电建设的飞速发展，我国每年新建上百公里的隧道。但由于工程地质和水文地质条件复杂，隧道施工出现不少安全事故，尤其在软弱围岩条件下施工如何确保隧道施工安全成为摆在隧道科技工作者前面的一道迫切需要解决的技术难题。环形开法能够稳定掌子面、控制拱顶及地表沉降，在Ⅴ级围岩双车道隧道中应用广泛，但由于目前对于具体工程的设计常以工程类比法为主，从力学分析角度分析的较少。本文老虎山隧道为依托，对软弱围岩隧道环形开挖进行了分析，主要研究内容如下: 系统介绍了软弱围岩隧道施工的国内外现状研究现状，着重强调了环形开挖的工序及施工注意事项;充分阐述了新奥法施工的基本概念、设计施工特点及相关理论基础;分析了FLAC3D的功能特点，并给出了摩尔-库伦本构模型及其数值实现方法;结合老虎山隧道分析了对环形开挖法进行了数值分析。并利用数值分析，计算了核心土高度分别为2.5m、2.8m、3.0m，台阶长度分别为5m、12m、20m，核心土纵向倾角分别为50°、55°、60时，共27总工况下的拱顶位移、水平收敛及代表沉降。以综合关联度为判别标准，研究了核心土高度、台阶长度及核心土纵向倾角对拱顶沉降、水平收敛和地表沉降的影响大小。计算结果表明各因素对拱顶下沉的影响大小排序为:核心土高度＞纵断面倾＞台阶长度;各因素对拱顶下沉的影响大小排序为:纵断面倾角＞台阶长度＞核心土高度;各因素对最大地表沉降的影响大小排序为:纵断面倾角＞台阶长度＞核心土高度。系统阐述了隧道监控量测的要点，并结合老虎山隧道某测点的地表累计沉降数据，利用指数法、对数法和双曲线法对其进行了回归分析。 |
| 作者： | 李瑛璇 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 丁勇;王洪洋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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