【碩士】年拉山隧道開挖過程圍巖穩(wěn)定性分析【2010】

內容簡介

　　學科專業(yè)：交通運輸工程　　授予學位：工學碩士　　學位授予單位：重慶交通大學　　學位年度： 2010年　　本文以年拉山隧道為工程背景，采用目前較為成熟的彈性力學理論及地下工程所涉及的圍巖應力理論，通過有限元數(shù)值模擬方法，對年拉山隧道Ⅳ級圍巖段和V級圍巖段的襯砌形式和開挖方案在施工過程中的力學性態(tài)進行分析。在此基礎上，對原V級圍巖段隧道斷面進行優(yōu)化，并分析其力學性態(tài)?！　”疚牡乃龅闹饕ぷ魅缦拢骸　?1)討論了隧道初始地應力場及圍巖應力基本理論和對隧道圍巖地應力進行模擬的有限元數(shù)值分析原理；　　(2)討論了由年拉山隧道實際工程到數(shù)學模型的簡化、其物理力學參數(shù)的選取以及隧道圍巖開挖的有限元數(shù)值模擬方法；　　(3)通過有限元數(shù)值分析方法，在年拉山隧道Ⅳ級圍巖段和V級圍巖段現(xiàn)行設計的襯砌結構和施工方案下，對其開挖過程進行模擬，分析其計算結果和開挖穩(wěn)定性；　　(4)在原V級圍巖段隧道的設計基礎上，對隧道斷面形式進行改進，以原設計的同樣的計算步序對改進的隧道施工過程進行分析，分析其計算結果、開挖穩(wěn)定性及工程經(jīng)濟性，并與原設計計算結果進行比較。通過以上計算和分析，得出如下結論：　　(1)既有設計的Ⅳ級圍巖段隧道襯砌條件和其開挖方案在施工過程中圍巖基本處于穩(wěn)定狀態(tài)，此段隧道在施工和運營中的安全性較好；　　(2)在既有設計的V級圍巖段隧道襯砌條件和其開挖方案下，隧道在施工過程中的圍巖基本穩(wěn)定，但邊墻底部初襯出現(xiàn)較大剪力，因此初襯在施工時，應對邊墻底部應予以加強?！　?3)對V級圍巖段隧道斷面進行優(yōu)化后，隧道在施工過程中局部襯砌仍出現(xiàn)較大應力，但較原設計的計算結果已減小很多?！　?4)綜合比較斷面優(yōu)化后的隧道和原V級圍巖段隧道的開挖模擬計算結果可得出，隧道斷面優(yōu)化后比原設計具有更好的開挖穩(wěn)定性和襯砌受力性能?！　?5)將斷面優(yōu)化后的隧道在施工中的經(jīng)濟性與原設計進行對比可得出，隧道斷面優(yōu)化后其經(jīng)濟性優(yōu)于原設計?！　?

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