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公路隧道施工监测及围岩稳定性概率分析方法研究

陈兆  
【摘要】: 隧道施工监控量测是隧道施工安全与质量的基础,通过现场施工监测可以有效地掌握围岩和支护在施工过程中的力学动态及稳定程度,为评价和修改初期支护参数、力学分析及二次衬砌施作时间提供信息依据;通过信息反馈及预测预报来优化施工组织设计,指导现场施工,确保隧道施工的安全与质量以及工程项目的社会、经济和环境效益。 本文以张家界阳和至黄龙洞公路梨子坪隧道施工监测为依托,首先,深入分析了影响公路隧道围岩稳定性的主要因素,对张家界阳和至黄龙洞公路梨子坪隧道围岩进行了详细分级。其次,从现代岩体力学理论出发,利用围岩-支护结构相互作用机理,对公路隧道施工阶段围岩稳定性监测的力学机制进行了较深入研究,得出了隧道二次衬砌施作最佳时段的判断方法。然后,通过张家界阳和至黄龙洞公路梨子坪隧道施工监测,针对不同级别围岩的变形量、变形稳定时间、变形速率进行了深入分析和总结,获得了一些有益的结论,并将其应用于梨子坪隧道施工监控,保证了该工程的安全与顺利进展。最后,在隧道围岩稳定性概率分析方面,本文针对地下结构变形控制原理,建立了正常使用情况下基于变形准则的隧道稳定性可靠度方程,并提出了其差分求解方法;利用本文所研究的方法,具体分析了某隧道围岩基于变形正常使用的稳定性可靠度,并将计算所得结论与蒙特卡洛模拟计算结果进行了对比,两者精度相当,说明本文方法是有效的,可以用于实际工程分析。


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