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小净距隧道围岩破碎段施工控制关键技术研究

谢震  
【摘要】:随着我国高速公路的飞速发展,普通分离式隧道已无法满足不断增加的道路建设,小净距隧道以其施工成本低、良好的防渗能力及满足特殊地质地形条件及桥隧衔接的设计要求等优点,逐渐成为一种主要的隧道工程结构形式。由于小净距隧道在施工中存在相互影响,且受力条件复杂。因此,针对小净距隧道的受力与形变特征展开研究具有重要的理论和工程实际意义。 辽宁省庄盖高速公路中的双喜岭小净距隧道其洞口段地质条件复杂,围岩破碎,属于强风化带,并常常包含土壤。在此项目中,通过对应力与位移场的分析研究了小净距隧道的围岩应力、拱顶沉降及地表沉降,主要内容为: 1.对双喜岭小净距隧道的重点难点工程部分的施工方案进行了初步探讨,并对在特殊和不良地质地段处的施工进行了详细叙述,探讨了对不良地质段如涌水与突泥的处理措施。 2.通过ANSYS有限元分析软件对V级围岩洞口段小净距隧道进行三维数值模拟,并严格按照施工组织性文件进行数值模拟,分别建立了两种在开挖方式(交叉中隔壁法、上下台阶法)下的开挖过程的三维数值模型。研究其隧道围岩的受力及形变情况在不同的施工开挖方法下的变化规律,通过对隧道围岩的稳定性及受力特征的分析,结合在施工过程中的实际情况,并进行综合对比,判定其隧道围岩的最不利部位,以此来指导施工及监控量测的布控。 3.通过数值模拟软件分析出隧道围岩的应力及位移特征,确定隧道围岩受施工影响的最大区域,并对监控量测的布设进行了相关研究,从而保证小净距隧道施工的顺利进行。同时将计算结果与现场监控量测数据进行对比,分析其数值模拟的准确性。


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