【碩士】隧道初期支護(hù)安全性評(píng)價(jià)理論與方法研究【2009】

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　　學(xué)科專(zhuān)業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學(xué)位：工學(xué)碩士　　學(xué)位授予單位：北京交通大學(xué)　　學(xué)位年度： 2009年　　由于隧道工程的復(fù)雜性，在施工過(guò)程中需要對(duì)圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，并根據(jù)量測(cè)數(shù)據(jù)適時(shí)地對(duì)構(gòu)筑物的安全程度做出正確評(píng)價(jià)。支護(hù)位移由于其代表性強(qiáng)，要求的測(cè)量設(shè)備簡(jiǎn)單，對(duì)工程施工干擾小，測(cè)量成本低，是目前工程實(shí)踐中使用最廣泛的監(jiān)控量測(cè)參數(shù)。　　現(xiàn)行的隧道技術(shù)規(guī)范已對(duì)施工中位移的量測(cè)和使用做出了具體規(guī)定。但是，按目前規(guī)范中給出的方法進(jìn)行施工期隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性評(píng)估，存在不足之處：規(guī)范的安全性評(píng)估方法是定值的，沒(méi)有考慮影響因素的變異性；規(guī)范中給出的極限位移范圍較寬，使用起來(lái)有不便之處；由于極限位移與各個(gè)隧道的形狀和尺寸有關(guān)，規(guī)范提出的極限位移難以適用于不同隧道斷面。　　因此，如何更好地、更充分地、定量客觀地利用位移量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行施工期隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性評(píng)估，使其成為更具廣泛適用性的隧道施工監(jiān)控量測(cè)手段，具有重要的理論和實(shí)踐意義?！　”疚某醪浇⒘送ㄟ^(guò)初期支護(hù)實(shí)測(cè)位移進(jìn)行施工期隧道安全性評(píng)估的理論和方法。具體內(nèi)容包括：　　(1)推導(dǎo)了根據(jù)測(cè)量位移計(jì)算隧道初期支護(hù)內(nèi)力的公式，提出了隧道支護(hù)的極限狀態(tài)方程，給出了計(jì)算可靠指標(biāo)的步驟。討論了隨機(jī)變量的變異性，確定了基本隨機(jī)變量的統(tǒng)計(jì)特征?！　?2)研究了曲線形式對(duì)可靠指標(biāo)的影響。認(rèn)為拋物線最適合在位移法中使用，正弦曲線次之，圓曲線要有所限制，而雙曲線則不宜采用?！　?3)推導(dǎo)了考慮干縮、徐變、溫度時(shí)隧道支護(hù)內(nèi)力的計(jì)算公式，探討了這些影響因素對(duì)隧道支護(hù)安全性的影響。認(rèn)為干縮使可靠指標(biāo)提高的幅度不大，在工程計(jì)算中一般可不考慮其影響。徐變使可靠指標(biāo)提高的幅度與支護(hù)內(nèi)力的大小和持續(xù)時(shí)間有關(guān)。支護(hù)內(nèi)力越大，持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，可靠指標(biāo)的提高幅度越大；反之，可靠指標(biāo)的提高幅度就小。在工程計(jì)算中應(yīng)考慮徐變對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響。溫度對(duì)可靠指標(biāo)的影響取決于日間溫度差和日內(nèi)溫度差。溫度差越大，對(duì)可靠指標(biāo)的影響幅度越大。當(dāng)溫度差超過(guò)5度時(shí)，計(jì)算中應(yīng)考慮溫度的影響。　　(4)編制了計(jì)算隧道斷面可靠指標(biāo)的計(jì)算機(jī)程序，并用編制的程序?qū)Χ鄠€(gè)隧道工程進(jìn)行了實(shí)例計(jì)算。實(shí)例計(jì)算結(jié)果均與隧道的實(shí)際安全狀態(tài)一致，證實(shí)了本文所建立的施工期隧道噴混凝土支護(hù)安全性評(píng)價(jià)方法的正確性?！　”疚墓ぷ骺墒故┕て谒淼澜Y(jié)構(gòu)安全性從定值評(píng)價(jià)發(fā)展為概率評(píng)價(jià)，更充分地利用位移量測(cè)數(shù)據(jù)，增強(qiáng)評(píng)價(jià)的客觀性，提高旌工技術(shù)水平。同時(shí)，通過(guò)對(duì)位移測(cè)量信息的有效利用，可減輕對(duì)其它監(jiān)控測(cè)量參數(shù)的依賴(lài)，節(jié)省工程費(fèi)用，提高經(jīng)濟(jì)效益。　　

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