【博士】長(zhǎng)沖隧道信息化施工監(jiān)測(cè)與數(shù)值模擬研究【2009】

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　　學(xué)科專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：重慶交通大學(xué)　　學(xué)位年度： 2009年　　本論文以長(zhǎng)沖隧道工程為依托，對(duì)隧道信息化施工進(jìn)行了深入的研究。本文從量測(cè)原理、信息采集及量測(cè)布置、量側(cè)信息分析及反饋等幾個(gè)方面進(jìn)行研究，重點(diǎn)放在量測(cè)信息分析及反饋上。根據(jù)獲取的量測(cè)信息，尤其是位移信息進(jìn)行分析，依照各種經(jīng)驗(yàn)方法和理論準(zhǔn)則，以及有限元理論分析綜合進(jìn)行反饋，把握隧道的初始地應(yīng)力及開挖時(shí)圍巖和隧道結(jié)構(gòu)的變形和受力規(guī)律，確認(rèn)圍巖和隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，確定合理的支護(hù)時(shí)機(jī)和支護(hù)參數(shù)，在保證施工安全的基礎(chǔ)上追求工程經(jīng)濟(jì)性。本文運(yùn)用同濟(jì)曙光軟件對(duì)長(zhǎng)沖隧道的開挖方法進(jìn)行優(yōu)化分析，選取了臺(tái)階法和CD工法進(jìn)行模擬，從隧道周邊圍巖的位移和應(yīng)力特征、初期支護(hù)和二次襯砌的軸力剪力彎矩等方面進(jìn)行了系統(tǒng)的比較。最后使用ANSYS軟件對(duì)長(zhǎng)沖隧道巖溶富水區(qū)的二次襯砌的穩(wěn)定性進(jìn)行了數(shù)值模擬，考慮了外水壓力分別為0、O．15、0．3、O．6、0．9和1．2MPa時(shí)二次襯砌的受力特點(diǎn)?！　⊙芯拷Y(jié)果表明：長(zhǎng)沖隧道施工選取的臺(tái)階法和支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)是安全的；通過長(zhǎng)沖隧道信息化施工中地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的應(yīng)用證明預(yù)報(bào)結(jié)果是可信的，起到了超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的作用，直接指導(dǎo)了施工，有效地促進(jìn)了工程進(jìn)度，避免了意外事故的發(fā)生；臺(tái)階法有施工效率高、施工費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，有利于加快施工進(jìn)度，節(jié)約成本；不論從節(jié)約費(fèi)用還是從施工力學(xué)出發(fā)，長(zhǎng)沖隧道宜采用臺(tái)階法施工；對(duì)于地下水位較高的巖溶富水區(qū)隧道的襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮外水壓力對(duì)隧道的影響，襯砌拱腳位置是襯砌結(jié)構(gòu)受力最不利位置，設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)對(duì)拱頂和仰拱部位有　　足夠的重視?！　?

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