【碩士】隧道開挖與支護的效果分析【2008】

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內容簡介

　　學科專業(yè)：巖土工程　　授予學位：工學碩士　　學位授予單位：北京交通大學　　學位年度： 2008年　　自從20世紀90年代以來，新奧法在我國隧道建設中得到了廣泛應用，但是隨著隧道斷面越來越大，地質情況越來越復雜，由噴射混凝土，錨桿和二次襯砌組成的隧道支護體系是否可以保證施工的安全和隧道結構的穩(wěn)定，這些支護措施的作用是否得到充分的發(fā)揮?這個問題無論是對于隧道的結構安全，還是建設隧道的社會和經(jīng)濟效益都有重要的影響。針對此問題，本文以大瑤山二號隧道為背景，對噴射混凝土，錨桿和二次襯砌等支護效果和地層變形情況等進行了研究，主要內容如下：　　(1)采用FLAC軟件，對不同支護條件進行了三維彈塑性數(shù)值模擬，從圍巖位移場，圍巖應力場，塑性區(qū)范圍，支護結構受力四個方面進行分析發(fā)現(xiàn)：噴射混凝土和二次襯砌的支護作用明顯，錨桿在支護過程中雖也起到了一定的作用，但是支護效果不明顯，對結構的穩(wěn)定性作用不大，建議施工中可以考慮取消或部分取消錨桿，不僅能節(jié)省造價，還能縮短工期?！　?2)針對數(shù)值模擬情況下，施加初期支護和二次襯砌時隧道的地層變形情況進行詳細分析，重點研究了拱項上方豎向位移，拱腰水平方向的位移和拱圈各個關鍵點位移隨開挖的變化特點?！　?3)應用圍巖塑性松動圈理論，對在巖體中開挖的隧道進行了塑性圈的分析和計算，并與直接開挖情況下數(shù)值模擬的塑性圈半徑和由規(guī)范塌落高度估算的塑性圈半徑進行了對比分析。　　(4)通過對實測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計整理，得到了拱頂沉降、水平收斂隨時間的變化規(guī)律，對隧道圍巖的變形及其穩(wěn)定性進行了詳細分析，并將數(shù)值模擬的結果與實測數(shù)據(jù)的結果進行對比分析。　　本文所得結論對大瑤山二號隧道施工提供一定的指導和技術依據(jù)，同時對類似軟弱圍巖隧道支護措施和施工方法等的選擇提供借鑒和參考作用?！　?

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