【碩士】淺埋偏壓既有隧道襯砌變異影響因素分析【2008】

內容簡介

　　學科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學位：工學碩士　　學位授予單位：西南交通大學　　學位年度： 2008年　　淺埋偏壓隧道常常由于設計、施工以及輔助措施不當，造成隧道襯砌在運營期間發(fā)生病害變異，但目前對偏壓隧道襯砌病害的整治方法并沒有針對其發(fā)生的根本原因進行治理。因此，對偏壓隧道襯砌變異的影響條件進行分析，以指導襯砌變異病害整治?！　”疚膶Ψ€(wěn)定地形偏壓隧道襯砌變異的影響條件進行研究分析，研究方法為采用有限元軟件對穩(wěn)定地形偏壓隧道襯砌變異的各個影響因素進行模擬計算分析，同時采用正交試驗數(shù)據(jù)處理方法對試驗數(shù)據(jù)進行分析。　　本文應用正交試驗理論，進行模擬分析實驗設計及數(shù)據(jù)處理分析，采用ANSYS軟件對各組實驗模型進行有限元計算分析。有限元計算包括平面模型計算和三維模型計算，其中平面模型分析了淺埋偏壓隧道地形條件、圍巖條件和二次襯砌條件，確定各分析因素對偏壓隧道襯砌變異影響的主次關系和變化趨勢；三維模型計算主要分析襯砌開裂情況、分析因素的影響情況和襯砌位移與圍巖壓力的關系。通過本文的分析，得出以下結論：　　1)正交實驗設計方法能夠有效的減少試驗分析工作量，且試驗分析結果能夠代表全面試驗分析的效果；　　2)在針對地形條件的平面模型計算分析中主要研究了地形坡度和隧道最小埋深兩個影響因素，通過分析發(fā)現(xiàn)兩個因素對隧道偏壓均有較大影響，特別是最小埋深小于15m，地形坡度大于1：1．5時，兩個因素對隧道偏壓影響較大，而且需要考慮淺埋側巖土體的穩(wěn)定性問題；但是當最小埋深大于等于30m時，隧道受到偏壓荷載作用的影響較??；　　3)在圍巖條件分析中，主要分析圍巖密度、圍巖變形模量、圍巖泊松比、圍巖內摩擦角和圍巖粘聚力，其中圍巖的變形模量對襯砌位移和襯砌應力的影響最大；因此在偏壓隧道病害治理過程中，應采取有效方法控制圍巖變形模量大?。骸　?)通過三維模型的計算分析和數(shù)據(jù)回歸分析發(fā)現(xiàn)，襯砌位移與圍巖壓力之間存在一定的函數(shù)關系；　　

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