【碩士】年拉山隧道開挖過程圍巖穩(wěn)定性分析【2010】

內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：交通運輸工程　　授予學(xué)位：工學(xué)碩士　　學(xué)位授予單位：重慶交通大學(xué)　　學(xué)位年度： 2010年　　本文以年拉山隧道為工程背景，采用目前較為成熟的彈性力學(xué)理論及地下工程所涉及的圍巖應(yīng)力理論，通過有限元數(shù)值模擬方法，對年拉山隧道Ⅳ級圍巖段和V級圍巖段的襯砌形式和開挖方案在施工過程中的力學(xué)性態(tài)進行分析。在此基礎(chǔ)上，對原V級圍巖段隧道斷面進行優(yōu)化，并分析其力學(xué)性態(tài)?！　”疚牡乃龅闹饕ぷ魅缦拢骸　?1)討論了隧道初始地應(yīng)力場及圍巖應(yīng)力基本理論和對隧道圍巖地應(yīng)力進行模擬的有限元數(shù)值分析原理；　　(2)討論了由年拉山隧道實際工程到數(shù)學(xué)模型的簡化、其物理力學(xué)參數(shù)的選取以及隧道圍巖開挖的有限元數(shù)值模擬方法；　　(3)通過有限元數(shù)值分析方法，在年拉山隧道Ⅳ級圍巖段和V級圍巖段現(xiàn)行設(shè)計的襯砌結(jié)構(gòu)和施工方案下，對其開挖過程進行模擬，分析其計算結(jié)果和開挖穩(wěn)定性；　　(4)在原V級圍巖段隧道的設(shè)計基礎(chǔ)上，對隧道斷面形式進行改進，以原設(shè)計的同樣的計算步序?qū)Ω倪M的隧道施工過程進行分析，分析其計算結(jié)果、開挖穩(wěn)定性及工程經(jīng)濟性，并與原設(shè)計計算結(jié)果進行比較。通過以上計算和分析，得出如下結(jié)論：　　(1)既有設(shè)計的Ⅳ級圍巖段隧道襯砌條件和其開挖方案在施工過程中圍巖基本處于穩(wěn)定狀態(tài)，此段隧道在施工和運營中的安全性較好；　　(2)在既有設(shè)計的V級圍巖段隧道襯砌條件和其開挖方案下，隧道在施工過程中的圍巖基本穩(wěn)定，但邊墻底部初襯出現(xiàn)較大剪力，因此初襯在施工時，應(yīng)對邊墻底部應(yīng)予以加強。　　(3)對V級圍巖段隧道斷面進行優(yōu)化后，隧道在施工過程中局部襯砌仍出現(xiàn)較大應(yīng)力，但較原設(shè)計的計算結(jié)果已減小很多。　　(4)綜合比較斷面優(yōu)化后的隧道和原V級圍巖段隧道的開挖模擬計算結(jié)果可得出，隧道斷面優(yōu)化后比原設(shè)計具有更好的開挖穩(wěn)定性和襯砌受力性能?！　?5)將斷面優(yōu)化后的隧道在施工中的經(jīng)濟性與原設(shè)計進行對比可得出，隧道斷面優(yōu)化后其經(jīng)濟性優(yōu)于原設(shè)計?！　?

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