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《兰州交通大学》 2011年
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天池坪隧道变形控制基准研究

史作璟  
【摘要】:随着我国基础建设事业的快速发展和西部大开发战略的进一步推进,我国的公路工程、铁路工程和地下工程迅猛发展,大量长大、深埋隧道工程纷纷上马,穿越高地应力区以及软弱围岩体,常常会出现软弱围岩大变形等相关地质灾害。因此,作为新奥法施工的一项重要内容——建立控制基准,对隧道工程的建设就会具有重大的经济意义和实用价值。本文以兰渝铁路天池坪隧道实际工程为背景,运用大型有限元软件MADIS/GTS进行了二维数值模拟,分析得出了隧道围岩极限位移,建立了不同埋深、不同施工阶段下隧道极限位移变形控制基准。 本论文介绍了软弱围岩隧道变形控制基准国内外研究现状,对各种理论和研究方法进行了对比和阐述;在简要介绍天池坪隧道工程概况的基础上,探讨了软弱围岩隧道产生大变形的原因。本文着重是对以天池坪隧道为研究背景的软弱围岩隧道极限位移进行了数值模拟,通过数值模拟得出的隧道极限位移,总结得出了软弱围岩隧道不同埋深、不同施工阶段下极限位移变形控制基准值。通过分析总结,本文得出了一些软弱围岩变形控制基准方面的规律和结论: (1)结合天池坪隧道实际工程概况,在介绍软弱围岩隧道开挖过程的时间效应和空间效应的基础上,得出了软岩隧道围岩大变形原因。 (2)以塑性应变突变的围岩稳定性分析原理为理论基础,结合大型有限元分析软件MADIS/GTS对隧道不同开挖工况的室内数值模拟结果,得出了隧道在不同埋深(100 m、200 m、300 m)、不同开挖工况下(上、中、下台阶开挖工况)的极限位移值。 (3)根据现场施工情况和室内数值模拟得出的极限位移值,针对不同埋深提出了变形控制三级管理概念,得到了不同埋深情况下(100 m、200 m、300 m)适合软弱围岩隧道大变形的控制基准值。 (4)概况分析了软弱围岩隧道大变形支护设计理论,提出了几点适合软弱围岩大变形控制措施,为后期隧道支护设计和施工起到了一定的指导作用。
【学位授予单位】:兰州交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U451.2

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