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公路隧道在不同开挖方法下的动态施工力学效应研究
| 论文题名： | 公路隧道在不同开挖方法下的动态施工力学效应研究 |
| 关键词： | 公路隧道;动态施工力学;数值分析;支护结构;开挖方法 |
| 摘要： | 本文以重庆市城万二级公路石塘隧道工程为依托，简要的介绍了石塘隧道的工程概况，综合分析了石塘隧道动态施工过程的数值模拟及动态施工力学效应。运用ANSYS10.0有限元分析软件，建立了石塘隧道进洞口浅埋段、洞身破碎段数值模型及出洞口浅埋段数值模型。对进洞口浅埋段选用CRD工法模拟隧道开挖工程，详细分析了其动态施工力学特性;对洞身破碎段运用CD工法模拟隧道开挖过程，详细分析其动态施工力学特性;对出洞口浅埋段选用上下台阶工法模拟隧道开挖工程，详细分析了其动态施工力学特性。 对进洞口浅埋段选用CRD工法模拟隧道开挖工程，本文得到的主要结论有:①运用CRD工法对隧道进洞口开挖是安全可行的，该工法明显的控制了洞周位移，有效的控制围岩塑性区的发展;②石塘隧道进洞口段围岩的应力集中区域主要出现在左右拱脚附近，这也是主要的围岩塑性区。 对洞身深埋破碎段运用CD工法模拟隧道开挖过程，本文得到的主要结论有:①选用CD工法对石塘隧道洞身深埋破碎段开挖是安全可行的，该工法有效的限制了拱顶位移的发展，将围岩塑性区控制在有效合理的范围内。②石塘隧道身深埋破碎段围岩应力集中区域主要发生在隧道左右拱脚处，这也是主要的围岩塑性区。③喷射混凝土先行导坑侧轴力明显比后行导坑侧轴力大，建议选用CD或CRD工法进行隧道施工时，要适当提高先行导坑侧初期支护刚度，降低后行导坑侧初期支护刚度。④CD工法和CRD工法施工的关键点在于临时中隔壁的施工，CD工法和CRD工法的临时中隔壁在后行导坑的开挖过程中将会出现较大的内力;为了安全起见，要对临时中隔壁进行应变监控。 对石塘隧道出口浅埋段选用上下台阶工法模拟隧道开挖，本文得到的主要结论有:①选用上下台阶工法对石塘隧道出口浅埋段开挖是安全可行的，该工法施工步序简单，施工进度快。②石塘隧道出口浅埋段的应力集中区域主要发生在左右拱脚稍偏下处，塑性区也发生在这。③石塘隧道出口浅埋段上台阶左、右锁脚锚杆的轴力较其它锚杆的轴力大，说明锁脚锚杆起的作用较大，因此务必保证其施工质量。 结合现场监测资料，对石塘隧道的围岩和支护结构的受力特性及特点进行了一定的研究与分析，得出一些有益的结论。 |
| 作者： | 房立荣 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 徐林生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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