茶镇隧道围岩稳定性分析及监控测量研究

论文摘要

随着我国公路隧道的迅速发展,尤其是深埋隧道、特长隧道越来越多。在公路隧道施工过程中,由于对围岩进行开挖,洞室周围岩体应力发生重分布,当这种应力重分布过程中,围岩会发生变形；而当应力超过围岩本身强度时,将会导致围岩的严重失稳破坏。因此对围岩的稳定性进行研究分析及对施工过程进行监控测量都是极为重要的内容,这些都将对隧道施工提供理论依据和工程经验。本文所做的工作主要有：1)本论文主要详细的介绍围岩稳定性的理论及影响围岩稳定性的因素,另外叙述了新奥法施工的理论原理。简述了围岩稳定性判别方法的两大思路：第一建立数学或者力学模型对整个施工围岩状态过程进行判断；第二把整个围岩作为一个整体系统考虑,利用统计学与概率论的知识对整个围岩稳定进行评价。2)通过对比研究现国内外一系列围岩分级办法,建立一套适用茶镇隧道,能够在现场快速做出判断并且较为准确的隧道围岩分类方法。本论文统计了茶镇隧道施工中围岩状况及围岩的分级观察记录。在此围岩分级统计基础上,通过对分级各个因素分析进行支护设计,取得了良好的施工效应。在围岩稳定性分析中,本论文也应用大型有限元软件ANSYS模拟隧道围岩变形,主要选取了Ⅴ类围岩的典型断面,建立隧道模型,对围岩变形、稳定性等做出了较为准确的评价。3)另外本文对隧道施工现场监测所取得的数据：拱顶沉降及周边收敛数据做处理及分析,找出围岩变形随时间的变化规律与其对施工的指导作用做概要叙述。在文章结尾部分,利用数据统计结果对围岩等级与围岩变形间的概略关系做以分析,期望对以后隧道施工有指导意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 隧道工程的发展
• 1.2 隧道围岩稳定性分析研究现状
• 1.2.1 隧道围岩稳定性分析解析法
• 1.2.2 隧道围岩稳定性分析系统法
• 1.3 新奥法施工及其主要特点
• 1.4 本文研究方法与技术路线
• 2 茶镇隧道围岩稳定性分析
• 2.1 茶镇隧道工程概况
• 2.1.1 气象水文
• 2.1.2 地形地貌
• 2.1.3 地层岩性
• 2.1.4 地质构造
• 2.1.5 水文地质
• 2.1.6 岩土工程地质特征
• 2.2 茶镇隧道围岩类别分析
• 2.2.1 隧道围岩分类研究现状
• 2.2.2 隧道围岩分级的方法
• 2.2.3 茶镇隧道施工现场围岩分级
• 2.3 茶镇隧道施工中围岩稳定性状况记录
• 2.4 ANSYS围岩稳定性数值模分析
• 2.4.1 分析理论
• 2.4.2 有限元分析基本方程
• 2.4.3 D-P屈服准则
• 2.4.4 ANSYS有限元模拟分析过程
• 2.4.5 茶镇隧道有限元模拟分析
• 2.5 本章小结
• 3 茶镇隧道围岩变形监控测量研究
• 3.1 监控测量方法研究现状及存在问题
• 3.2 茶镇隧道监控测量方案
• 3.2.1 监控测量项目及测点布置
• 3.2.2 监控测量测点的布置
• 3.2.3 监控测量现场数据处理
• 3.2.4 监控测量数据结果回归分析
• 3.3 茶镇隧道监控测量数据分析研究
• 3.3.1 茶镇隧道拱顶下沉及周边收敛规律研究
• 3.4 茶镇隧道围岩级别与围岩变形概略关系研究
• 3.5 本章小结
• 4 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢