张—崖—双隧道围岩稳定性分析及支护结构的研究

论文摘要

软岩隧道工程中,确定围岩的稳定性是工程设计和施工中研究的重点和难点。由于围岩条件多变,围岩失稳事故时有发生,给人民生命、财产造成巨大损失。因此,针对软岩隧道施工围岩条件多变的特点,研究围岩条件变化时围岩与支护的变形规律具有一定的生产实际意义。本文结合张-崖-双隧道工程实例,通过实地调研并在查询大量资料的基础上,对铁路隧道围岩的稳定性进行了系统的分析论述。根据现场监控量测测得的收敛变形和拱顶下沉数据进行处理和分析。通过ADINA有限元程序分析软件,对张-崖-双隧道在隧道洞口段存在安全隐患的软弱围岩段施工采用留核心土法开挖和支护过程中围岩的稳定性与支护结构进行了数值模拟计算分析,并与实际施工情况相对照,分析归纳了隧道围岩支撑能力较差的情况下,围岩及其支护结构受力变形规律,对围岩稳定性和支护结构进行了评价。并且分别从隧道围岩稳定性方面、围岩变形方面、应力分布方面、经济和技术方面以及安全方面得出结论。最后,将模拟结果与工程实例相对照,取得了良好的效果,并可用于指导施工。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究的目的和意义
• 1.3 研究的发展与现状
• 1.3.1 发展情况
• 1.3.2 国内外研究现状
• 1.4 本文的主要研究内容与研究方法
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 研究方法
• 2 张-崖-双隧道工程概况及施工方法
• 2.1 工程概况
• 2.1.1 工程地质条件
• 2.1.2 水文条件
• 2.2 设计概况
• 2.2.1 隧道净空与横断面
• 2.2.2 衬砌结构
• 2.3 施工方法
• 2.3.1 洞身开挖施工
• 2.3.2 复合式衬砌施工方法
• 2.3.3 辅助施工方法与塌方处理
• 2.3.4 隧道围岩分级与标准
• 3 隧道围岩稳定性监控量测和数据分析
• 3.1 量测项目与方法
• 3.1.1 周边位移量测
• 3.1.2 拱顶下沉量测
• 3.1.3 数据的整理、应用与分析
• 3.2 张-崖-双隧道围岩监控量测
• 3.2.1 张仗子隧道监控量测数据处理和围岩稳定性分析
• 3.2.2 崖门子隧道监控量测数据处理和围岩稳定性分析
• 3.2.3 双庙隧道隧道监控量测数据处理和围岩稳定性分析
• 3.2.4 小结
• 4 软弱围岩隧道开挖及支护的数值模拟
• 4.1 隧道围岩稳定性的非线性有限元分析理论
• 4.2 破碎围岩隧道开挖及支护的 ADINA 数值模拟
• 4.2.1 建模
• 4.2.2 求解过程
• 4.2.3 数据处理与分析
• 4.2.4 小结
• 5 结论及建议
• 5.1 结论
• 5.2 本文的不足
• 5.3 建议
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间公开发表的学术论文及科研成果