本文關(guān)鍵詞：渣體地層隧道施工影響下的圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)力學(xué)行為研究

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【摘要】：本文以鳳咀江隧道為依托,采用有限元計(jì)算結(jié)合現(xiàn)場施工監(jiān)測的方法,對隧道圍巖及初支結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為進(jìn)行了研究。具體研究了隧道不同開挖進(jìn)尺下、隧道開挖過程、隧道施工穩(wěn)定后圍巖以及初期支護(hù)的力學(xué)行為規(guī)律。這對類似渣體(渣體不可以承受拉應(yīng)力)地層隧道的設(shè)計(jì)與施工具有一定的指導(dǎo)意義。對于開挖進(jìn)尺的研究,首先分析了洞壁收斂以及洞壁應(yīng)力隨開挖進(jìn)尺的變化規(guī)律,然后綜合D-P準(zhǔn)則、施工技術(shù)條件和施工安全因素等得出隧道開挖進(jìn)尺宜小于等于4.0m。對于隧道施工過程的研究,主要研究了隧道圍巖變形以及應(yīng)力隨隧道施工的動態(tài)變化規(guī)律,分析了初期支護(hù)混凝土隨隧道開挖的變形、受力的動態(tài)變化機(jī)理,分析了拱架應(yīng)力重分布規(guī)律與隧道開挖之間的關(guān)系。對于隧道施工穩(wěn)定后力學(xué)行為的研究,得出穩(wěn)定后隧道圍巖及初支力學(xué)行為的預(yù)測模型,預(yù)測模型包括了圍巖位移(地表沉降、洞壁收斂)、圍巖應(yīng)力(第一第三主應(yīng)力)以及初支拱架應(yīng)力與拱頂沉降的關(guān)系。借助于預(yù)測模型,根據(jù)實(shí)際監(jiān)測到的拱頂沉降,可以對圍巖及初支的變形和受力進(jìn)行預(yù)測。此外,本文還介紹了拱架應(yīng)力監(jiān)測所用儀器、所采用的方法以及傳感器的布置方式等。通過對監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行分析,并與理論值進(jìn)行了比對,理論值與實(shí)測值有較好的吻合。
【關(guān)鍵詞】：渣體 初期支護(hù) 拱架 圍巖
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U451
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-23
• 1.1 研究背景及意義11-13
• 1.1.1 研究背景11-12
• 1.1.2 研究意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 隧道開挖進(jìn)尺13-14
• 1.2.2 管棚超前支護(hù)14-16
• 1.2.3 圍巖力學(xué)行為16-17
• 1.2.4 拱架作用機(jī)理17-18
• 1.3 依托工程背景18-21
• 1.3.1 工程概括18-19
• 1.3.2 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)19-20
• 1.3.3 施工方法及支護(hù)參數(shù)20-21
• 1.4 研究內(nèi)容21-23
• 2 基本理論及模型建立23-29
• 2.1 基本理論23-25
• 2.1.1 等代層概念23-24
• 2.1.2 巖土材料屈服準(zhǔn)則24-25
• 2.2 模型建立25-29
• 2.2.1 模型假設(shè)及參數(shù)的選取25-26
• 2.2.2 有限元模型建立26-29
• 3 隧道開挖進(jìn)尺影響分析29-43
• 3.1 不同開挖進(jìn)尺下圍巖位移分析29-32
• 3.2 不同開挖進(jìn)尺下圍巖應(yīng)力分析32-40
• 3.2.1 拱頂應(yīng)力分析33-35
• 3.2.2 上導(dǎo)側(cè)壁應(yīng)力分析35-36
• 3.2.3 中導(dǎo)側(cè)壁應(yīng)力分析36-38
• 3.2.4 下導(dǎo)側(cè)壁應(yīng)力分析38-40
• 3.3 管棚受力分析40-41
• 3.4 本章小結(jié)41-43
• 4 隧道施工過程動態(tài)分析43-65
• 4.1 圍巖力學(xué)行為施工過程動態(tài)分析43-51
• 4.1.1 圍巖變形動態(tài)分析43-48
• 4.1.2 圍巖應(yīng)力動態(tài)分析48-51
• 4.2 初期支護(hù)力學(xué)行為動態(tài)分析51-63
• 4.2.1 初支混凝土力學(xué)行為動態(tài)分析51-59
• 4.2.2 初支拱架力學(xué)行為動態(tài)分析59-63
• 4.3 本章小結(jié)63-65
• 5 隧道施工穩(wěn)定后圍巖及初支力學(xué)行為分析65-87
• 5.1 隧道施工穩(wěn)定后圍巖力學(xué)行為分析65-75
• 5.1.1 隧道施工穩(wěn)定后圍巖位移分析65-68
• 5.1.2 隧道施工穩(wěn)定后圍巖應(yīng)力分析68-75
• 5.2 隧道施工穩(wěn)定后拱架力學(xué)行為分析75-84
• 5.2.1 隧道施工穩(wěn)定后拱架位移分析75-76
• 5.2.2 隧道施工穩(wěn)定后拱架應(yīng)力分析76-84
• 5.3 本章小結(jié)84-87
• 6 拱架應(yīng)力施工期間監(jiān)測及其監(jiān)測值與理論值的比對87-99
• 6.1 監(jiān)測儀器及方法87-88
• 6.1.1 測量儀器87-88
• 6.1.2 量測方法88
• 6.2 監(jiān)測結(jié)果分析88-95
• 6.2.1 傳感器布置88-90
• 6.2.2 測點(diǎn)受力變化規(guī)律分析90-95
• 6.3 監(jiān)測值與理論值的比對95-96
• 6.4 本章小結(jié)96-99
• 7 結(jié)論與展望99-101
• 7.1 研究結(jié)論99-100
• 7.2 問題及展望100-101
• 參考文獻(xiàn)101-105
• 作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果105-109
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集109

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6 胡平;，

本文編號：969638