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《西安科技大学》 2007年
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港口连拱隧道围岩稳定性分析及开挖模拟研究

杨兴利  
【摘要】: 近年来,随着高等级公路建设的不断发展,隧道的数量日益增多。连拱隧道是随我国公路建设的迅速发展而提出的新型大跨度隧道形式,其具有线形流畅,空间利用率高,占地面积较少,与洞外线路连接方便等优点,得到了越来越多的应用。 本文结合景德镇-婺源-黄山高速公路港口连拱隧道工程实例,以高速公路隧道围岩稳定性评价为主线,以保护围岩的自稳和指导施工为目的,以确保围岩稳定性达到高速公路工程对隧道围岩的具体要求。采用定性评价和定量评价、整体评价和局部评价相结合的方法,对隧道围岩稳定性开展了系统的研究。 本文从影响隧道围岩稳定性的工程地质因素入手,对围岩的变形破坏机制进行了分析和探讨。并以港口连拱隧道为研究背景,分析了隧道地质条件、隧道围岩在施工过程的应力和应变的变化情况及隧道的围岩稳定性等,得出港口连拱隧道围岩总体上趋于稳定。综合分析了对节理、裂隙发育的全、强风化变质岩系连拱隧道的施工力学响应进行了监测和数值模拟分析,系统分析了隧道围岩变形特点。结合施工现场的监控量测和数值模拟,对现场监控量测,动态设计,信息化施工在节理、裂隙发育的全、强风化变质岩系连拱隧道中的有效应用进行分析。 在工程试验、现场监测和前期计算分析的基础上,建立了地质与施工的概化模型。运用有限元数值模拟软件FLAC3D进行了施工过程数值模拟,通过对“中导洞”方案和“三导洞”方案进行施工过程数值模拟对比分析,得出“中导洞”方案更适合于港口连拱隧道的初步结论。结合现场监测数据,对比“中导洞”方案的数值模拟结果,对隧道施工过程中和运行期间的整体稳定性进行了分析,提出了相应的工程措施。 通过上述的围岩稳定性分析,得出该连拱隧道总体上趋于稳定,在进出洞口段围岩的稳定性差;通过施工过程模拟,得出“中导洞”方案是较优的施工方案。
【学位授予单位】:西安科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:U452.1

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