【摘要】：隨著社會(huì)的進(jìn)步,國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人口數(shù)量不斷增加,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)日趨重要。地下空間合理利用越來(lái)越受到人們的重視,如交通方面,隧道已經(jīng)成為公路及鐵路等至關(guān)重要的一部分。隧道之類地下工程的修建關(guān)系到巖土體開(kāi)挖、施作支護(hù)等一系列施工過(guò)程,因此研究巖土體的物理力學(xué)參數(shù)對(duì)于工程的設(shè)計(jì)與施工等都有著十分重要的作用與意義。然而由于地下環(huán)境復(fù)雜,布置大量測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試的成本高,周期長(zhǎng),以及施工影響等各種因素,力學(xué)參數(shù)的獲得較為困難且準(zhǔn)確度不足。為了能夠解決這一問(wèn)題,國(guó)內(nèi)外諸多學(xué)者與專家進(jìn)行了巖土工程反分析的研究。本文以小木嶺1號(hào)隧道為研究對(duì)象,對(duì)于遺傳算法優(yōu)化后的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法進(jìn)行了研究,對(duì)隧道進(jìn)行位移反分析,得到反演后的巖土體參數(shù),并將參數(shù)用于隧道的施工數(shù)值模擬,從而分析了隧道在施工過(guò)程中圍巖的位移變形以及應(yīng)力狀況,研究了隧道位移變形以及應(yīng)力在隧道施工各個(gè)階段的變化及規(guī)律。本文主要工作如下:(1)對(duì)隧道監(jiān)測(cè)斷面的原始量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,然后對(duì)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析,并對(duì)位移的變化情況以及最終穩(wěn)定值進(jìn)行預(yù)測(cè)�？紤]隧道開(kāi)挖的空間效應(yīng),參考相關(guān)文獻(xiàn),通過(guò)位移釋放率計(jì)算監(jiān)測(cè)斷面的真實(shí)變形量,得到拱頂下沉和凈空收斂分別為18.62mm和9.24mm。(2)選擇人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行巖土力學(xué)參數(shù)反演,并通過(guò)遺傳算法優(yōu)化,根據(jù)正交試驗(yàn)方案對(duì)監(jiān)測(cè)斷面創(chuàng)立位移反分析的樣本集,創(chuàng)立對(duì)應(yīng)的位移反分析系統(tǒng),通過(guò)輸入計(jì)算所得位移值反算得到隧道的巖土力學(xué)參數(shù)(E,C,ψ,μ)為(0.67GPa,0.15MPa,26.5°,0.35)。(3)進(jìn)行臺(tái)階法施工數(shù)值模擬,對(duì)各個(gè)施工階段的圍巖位移和應(yīng)力狀況進(jìn)行分析,并繪制相關(guān)曲線,到最后穩(wěn)定時(shí)共發(fā)生拱頂下沉位移17.84mm,凈空收斂位移9.21mm。(4)進(jìn)行全斷面法施工數(shù)值模擬,對(duì)各個(gè)施工階段的圍巖位移和應(yīng)力狀況進(jìn)行分析,并繪制相關(guān)曲線,得到最終拱頂下沉位移20.98mm,凈空收斂位移17.99mm。(5)對(duì)比臺(tái)階法施工與全斷面法施工時(shí)隧道圍巖的位移、應(yīng)力狀態(tài),認(rèn)為小木嶺1號(hào)隧道采用上下臺(tái)階開(kāi)挖是更有利于隧道穩(wěn)定。
【圖文】：

拱頂下沉?xí)r態(tài)曲線圖

凈空收斂時(shí)態(tài)曲線圖
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：U451.2;U455

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本文編號(hào)：2535233