【碩士】小凈距隧道的施工監(jiān)控量測和圍巖穩(wěn)定性的數(shù)值模擬研究【2008】

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內容簡介

　　學科專業(yè)：結構工程　　授予學位：工學碩士　　學位授予單位：武漢理工大學　　學位年度： 2008年　　本文以九嶺小凈距隧道施工進行的監(jiān)控量測設計及實施為基礎，獲取施工過程中的現(xiàn)場量測信息：根據(jù)這些量測信息，依照各種經(jīng)驗或理論建立的準則進行圍巖動態(tài)和隧道圍巖一支護體系的穩(wěn)定性判斷，確認(調整)合理的支護時機和支護參數(shù)。本文依托九嶺隧道的設計及施工，建立小凈距隧道的平面計算模型，對小凈距隧道進行開挖支護數(shù)值模擬計算，并著重對其位移場、應力場、噴射混凝土初期支護、錨桿軸力進行數(shù)值分析；利用三維有限元模型模擬現(xiàn)場所量測隧道隨施工步的圍巖應力、支護受力和拱頂沉降的變化特征?！　”疚闹饕M行了以下工作：　　(1)簡述了九嶺小凈距隧道的工程概況?！　?2)介紹了目前小凈距隧道施工中常使用的施工方法：新奧法，并對新奧法基本原理以及新奧法的一般原理著重進行了闡述，然后針對不同的圍巖環(huán)境提出了相應的初期支護順序，最后從促使圍巖成為承載結構的角度來分析錨桿的、噴射混凝土的協(xié)調作用?！　?3)根據(jù)依托工程的現(xiàn)場量測信息，通過初期支護階段各項物理量的量測值與允許值的比較結果來對九嶺小凈距隧道圍巖一支護系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行分析和判斷，結果表明：隧道圍巖是穩(wěn)定的，支護、襯砌效果是可靠的?！　?4)通過對小凈距隧道進行丌挖支護數(shù)值模擬計算，。并著重對其位移場、應力場、噴射混凝土初期支護、錨桿軸力進行數(shù)值分析，分析結果表明：該工程在施工時，變形主要集中在拱頂與仰拱底部，應力變化最明顯在拱頂、拱腰和拱腳處，故應根據(jù)丌挖的情況對其進行監(jiān)測工作，初期支護時，噴射混凝土的最大彎矩值以及支護錨桿的最大軸力值都出現(xiàn)在隧道拱腳處，因而在初期支護完成后，仰拱及二次襯砌要緊跟施作，改善其受力和變形情況，維持隧道的穩(wěn)定?！　?5)根據(jù)現(xiàn)場具體地形條件和地質條件，利用MIDAS GTS有限元軟件建模進行三維有限元數(shù)值模擬，對小凈距隧道洞口段施工過程中的圍巖應力、洞周位移、支護受力等進行分析，來判定現(xiàn)場施工的安全性和以及丌挖方案的合理性?！　”M管運用數(shù)值計算求解巖土工程問題已經(jīng)為成為工程設計和施工中穩(wěn)定性分析的主要依據(jù)，但是由于地下有太多的未知數(shù)，要確保隧道施工和運營安全，必須加強施工中的信息反饋，并利用反饋的信息對隧道施工進行調整?！　?

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