【碩士】小凈距隧道圍巖穩(wěn)定性及中夾層力學(xué)行為研究【2007】

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內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：工程力學(xué)　　授予學(xué)位：工學(xué)碩士　　學(xué)位授予單位：武漢理工大學(xué)　　學(xué)位年度： 2007年　　我國地形、地質(zhì)條件復(fù)雜，山嶺區(qū)所占比重極大，高等級(jí)公路建設(shè)中大量地遇到隧道工程，由于特殊地質(zhì)及地形條件的限制，隧道間距一般都難以滿足普通技術(shù)規(guī)范要求，因此需要采用小凈距隧道及連拱隧道等特殊結(jié)構(gòu)型式。　　本文采用平面和三維有限元數(shù)值分析方法針對(duì)小凈距隧道設(shè)計(jì)、旌工中圍巖穩(wěn)定性及中夾層力學(xué)行為等問題展開了研究。文章首先建立了九嶺隧道的平面模型，模擬計(jì)算中首先簡單介紹了所采用的DP(Drucker--Prager)屈服準(zhǔn)則及隧道開挖卸載的方法一反轉(zhuǎn)應(yīng)力釋放法，系統(tǒng)地介紹了隧道平面分析的基本步驟。通過計(jì)算，了解了毛洞開挖對(duì)圍巖位移場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)的影響，確定對(duì)監(jiān)測(cè)監(jiān)控工作十分關(guān)鍵的危險(xiǎn)點(diǎn)的位置，并得到了一些有用的結(jié)論，為隧道主洞的開挖提供了資料準(zhǔn)備?！　≌撐耐ㄟ^對(duì)平面小凈距隧道無支護(hù)洞室進(jìn)行計(jì)算分析得出了影響小凈距隧道圍巖穩(wěn)定性的重要因素、隧道周邊圍巖應(yīng)力分布狀態(tài)和規(guī)律以及小凈距隧道中夾層的受力變形特征。然后通過平面的開挖模擬計(jì)算了依托工程九嶺小凈距隧道三個(gè)有代表意義的圍巖斷面，得出了其開挖過程中的位移及應(yīng)力場(chǎng)，支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力狀況，以及隧道開挖完成后的最終塑性區(qū)。為九嶺隧道的設(shè)計(jì)和安全施工提供了一定的指導(dǎo)?！　≌撐耐ㄟ^結(jié)合小凈距隧道三維開挖的模擬計(jì)算重點(diǎn)研究兩隧道掌子面間距離的變化對(duì)小凈距隧道結(jié)構(gòu)特別是中夾層穩(wěn)定性的影響，得出了小凈距隧道空問相互影響效應(yīng)以及小凈距隧道兩隧道掌子面間的合理距離。　　文章以九嶺隧道施工過程中的量測(cè)設(shè)計(jì)及實(shí)施為基礎(chǔ)，論文由實(shí)際施工監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)所獲得的數(shù)據(jù)，依照已有經(jīng)驗(yàn)，以及有限元穩(wěn)定分析結(jié)果進(jìn)行了反饋，得到了隧道在全斷面開挖時(shí)圍巖的變形和受力規(guī)律。文章通過對(duì)斷面?zhèn)鞲衅鲾?shù)據(jù)的綜合分析，與有限元結(jié)果比較，驗(yàn)證了有限元分析結(jié)果?！　∽詈?，文章總結(jié)了有限元計(jì)算和各種經(jīng)驗(yàn)方法在隧道施工建設(shè)中的可行性　　及意義。結(jié)合九嶺隧道工程與有限元模擬分析數(shù)據(jù)分析結(jié)果，作者指出了論文分析中存在的幾個(gè)問題。本論文的研究成果為九嶺隧道工程的現(xiàn)場(chǎng)施工建設(shè)提供了有效指導(dǎo)?！　?

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