【摘要】：雖然公路隧道工程的建設(shè)發(fā)展速度迅猛,但公路隧道相關(guān)理論及設(shè)計(jì)、施工技術(shù)的實(shí)踐研究仍不夠深入,本文依托某工程實(shí)例[1],對(duì)隧道中初期支護(hù)、二次襯砌兩者的受力機(jī)理作深入研究;在改變二次襯砌剛度大小的情況下,研究二次襯砌厚度、彈性模量、泊松比以及隧道不同的埋深、改變兩隧道間距離對(duì)支護(hù)體系受力性狀的影響。用有限元軟件FLAC[2]對(duì)該隧道作詳細(xì)開挖支護(hù)數(shù)值分析,了解不同工況下隧道支護(hù)體系的內(nèi)力和變形,發(fā)現(xiàn)左右隧道兩個(gè)洞室存在相互影響;隧道中拱頂、拱腰處、仰拱中部都是受力中較為不利的薄弱位置,在設(shè)計(jì)時(shí)要做局部加強(qiáng),施工時(shí)也要注意支護(hù);通過對(duì)監(jiān)測(cè)變量的分析,最大不平衡力最終趨于收斂,左右隧道支護(hù)體系拱頂?shù)奈灰期呌诜�(wěn)定。當(dāng)支護(hù)體系中二次襯砌的剛度變化時(shí),隨著二次襯砌厚度的增加,在拱頂、拱腰、拱腳處二次襯砌中圍巖應(yīng)力基本成線性增大,但當(dāng)厚度到650mm時(shí)增加的速率有所減緩;而在拱肩處二次襯砌的應(yīng)力變化大小不一,規(guī)律性不強(qiáng);隨著彈性模量的增加,會(huì)使拱腰、拱肩處二次襯砌中壓應(yīng)力變大,基本呈現(xiàn)線性變化,而對(duì)拱頂、拱腳處基本無影響;當(dāng)改變泊松比的大小,對(duì)支護(hù)體系中二次襯砌的應(yīng)力大小基本無影響;當(dāng)二次襯砌的剛度增大時(shí),不一定就會(huì)使得二次襯砌所分擔(dān)的圍巖壓力有所增加,因?yàn)閺?fù)合式襯砌的受力較為復(fù)雜,此時(shí),還要繼續(xù)分析影響剛度大小的具體因素。隨著隧道埋深的增大,圍巖的自重應(yīng)力會(huì)相應(yīng)增加,隧道支護(hù)體系中初期支護(hù)所受的圍巖壓力增大,這與我們主觀感受的也相一致,而且增加的速率越來越快,二次襯砌的受力基本不變。隨著左、右兩隧道之間的距離增加時(shí),右隧道對(duì)左隧道的影響減小,左隧道支護(hù)體系的受力減小,兩隧道間的相互影響逐漸減弱。
[Abstract]:Although the construction of highway tunnel project is developing rapidly, the practical research on relevant theory and design and construction technology of highway tunnel is still not deep enough. This paper relies on an engineering example [1] to support the tunnel in the early stage. Under the condition of changing the stiffness of the secondary lining, the thickness, elastic modulus, Poisson's ratio and the different buried depth of the tunnel are studied. The influence of changing the distance between two tunnels on the mechanical behavior of supporting system. By using finite element software FLAC [2], the numerical analysis of the excavation and support of the tunnel is carried out in detail, and the internal force and deformation of the tunnel support system under different working conditions are understood, and it is found that the two caverns in the left and right tunnels have mutual influence on each other. The middle part of the inverted arch is the weak position in the stress, so it is necessary to strengthen it locally and to pay attention to the support in the construction. Through the analysis of the monitoring variables, the maximum unbalanced force tends to converge finally. The displacement of the vault of the left and right tunnel support system tends to be stable. When the stiffness of the secondary lining in the support system changes, with the increase of the thickness of the secondary lining, the stress of surrounding rock in the secondary lining at the arch top, arch waist and arch foot basically increases linearly, but the increase rate of the secondary lining increases slightly when the thickness reaches 650mm. With the increase of elastic modulus, the compressive stress in the arch waist and the secondary lining at the arch shoulder will become larger, showing a linear change, but there is no effect on the arch top and the arch foot, while the stress of the secondary lining at the arch shoulder is different, and the regularity is not strong, and with the increase of the elastic modulus, the compressive stress in the arch waist and the secondary lining at the arch shoulder will become larger and present a linear change. When the Poisson's ratio is changed, the stress of the secondary lining in the support system is not affected, and when the stiffness of the secondary lining is increased, the surrounding rock pressure of the secondary lining is not necessarily increased. Because the force of composite lining is more complicated, we should continue to analyze the specific factors that affect the stiffness. With the increase of the buried depth of the tunnel, the gravity stress of surrounding rock will increase accordingly, and the surrounding rock pressure of the initial support in the tunnel support system will increase, which is consistent with our subjective feelings, and the increasing rate is getting faster and faster. The force of the secondary lining is basically unchanged. With the increase of the distance between the left and right tunnels, the influence of the right tunnel on the left tunnel decreases, the force of the left tunnel support system decreases, and the interaction between the two tunnels weakens gradually.
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：U415;U455

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本文編號(hào)：2145401