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施工期隧道结构安全性控制研究

丛苹  
【摘要】:施工期公路隧道结构是否安全可靠,关系到结构的使用是否满足设计的预定功能要求,是否造成不必要的人员与财产损失。本文在前人工作的基础上,针对施工期隧道结构安全问题做了以下几个方面的工作: (1)在分析隧道施工过程的受力状态、现代支护结构原理的基础上,结合目前隧道常见的病害,分析了工程地质条件、施工方法的选择、爆破效果、衬砌支护时机、支护结构的施工质量等对施工期隧道结构安全的影响。 (2)简单介绍了有限单元法的原理,归纳总结了有限单元法基本的计算步。闸述了有限单元法对隧道施工过程的模拟思路及实现方法,讨论了有限元法主要采用“开挖卸载模拟”与“外边界加载法”的思路,并针对“开挖卸载模拟”思路,比较了“反转应力释放法”与“地应力自动释放法”的优缺点,指出本文采用后者的理由。 (3)以某公路隧道工程为例,采用ABAQUS有限元分析软件对受力较复杂的V级浅埋、V深埋、IV级深埋隧道,分别采用预留核心土法开挖、上下台阶法开挖的施工过程进行了数值模拟,分析了不同围岩、不同埋深、不同施工方法下,围岩、锚杆支护结构和衬砌结构的受力特性,为施工的安全提供更加合理的技术支持。 (4)从地质勘探技术、开挖技术、初期支护、防水层施工、二衬施工注浆回填和施工管理角度阐述了隧道施工过程的控制要点,以期达到施工安全、经济合理、确保质量的要求。


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