小净距隧道近接施工围岩稳定性及结构力学行为特征研究

论文题目: 小净距隧道近接施工围岩稳定性及结构力学行为特征研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 桥梁与隧道工程

作者: 谢卓雄

导师: 何川

关键词: 公路隧道,小净距,围岩稳定性,有限元法

文献来源: 西南交通大学

发表年度: 2005

论文摘要: 我国地形、地质条件复杂,山岭区所占比重极大,高等级公路建设中大量地遇到隧道工程,由于特殊地质及地形条件的限制,隧道间距一般都难以满足普通技术规范要求,因此需要采用小净距隧道及连拱隧道等特殊结构型式。本文采用平面和三维有限元数值分析方法针对小净距隧道设计、施工中岩柱加固判定条件和加固方法、主体结构设计参数、合理施工方法等问题展开了研究。论文首先通过对平面小净距隧道无支护洞室进行计算分析得出了影响小净距隧道围岩稳定性的重要因素、隧道周边围岩应力分布状态和规律以及小净距隧道中岩壁的受力变形特征。然后通过平面的开挖模拟计算对小净距隧道支护结构特别是在不同的围岩条件下的中壁加固方法进行研究得出了在不同围岩条件下小净距隧道的合理支护参数,并强调在软弱围岩的条件下初期支护应及时封闭,在此基础上进一步对不同围岩条件下的开挖方法进行研究得出了在不同围岩条件下的小净距隧道合理施工方法。论文通过结合小净距隧道三维开挖的模拟计算重点研究两隧道掌子面间距离的变化对小净距隧道结构特别是中壁稳定性的影响,得出了小净距隧道空间相互影响效应以及小净距隧道两隧道掌子面间的合理距离。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第1章绪论

1.1 小净距隧道研究的必要性

1.2 小净距隧道的发展现状

1.3 项目简介

1.3.1 主要研究内容

1.3.2 依托工程概况

1.4 论文的主要研究工作和研究方法

第2章基本理论及模型建立

2.1 基本理论

2.1.1 围岩的力学模型

2.1.2 地应力场的模拟

2.1.3 边界条件的确定

2.1.4 释放荷载的计算

2.2 模型的建立

2.2.1 计算模型本构关系的选择

2.2.2 模型参数的选择

2.2.3 模拟单元的选择

第3章平面有限元静力计算及分析

3.1 计算模型建立及计算工况的总体概述

3.2 小净距隧道毛洞受力特性及稳定性分析

3.2.1 计算模型和计算工况的确定

3.2.2 计算结果分析

3.3 小净距隧道合理支护方案分析

3.3.1 计算模型和计算工况的确定

3.3.2 计算结果分析

3.4 小净距隧道合理施工工法探讨

3.4.1 计算模型和计算工况的确定

3.4.2 计算结果分析

第4章三维有限元静力分析

4.1 计算工况的确定

4.1.1 计算模型

4.1.2 数值模拟目标面

4.1.3 模拟施工步骤

4.2 计算结果及分析

4.2.1 先行洞拱顶位移的发展

4.2.2 地表位移随开挖过程的变化

4.2.3 目标段中壁承受荷载的变化

4.2.4 塑性区随开挖过程的变化

4.3 结论

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文及所参加科研项目

发布时间: 2005-08-16

参考文献

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小净距隧道近接施工围岩稳定性及结构力学行为特征研究

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