本文關(guān)鍵詞：金雞山隧道原位2擴(kuò)4圍巖變形及可靠度研究

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【摘要】：近年來,隨著人們出行量的增加,對(duì)交通需求量也愈來愈大,不僅僅是道路橋梁的需求,還有地下結(jié)構(gòu)與隧道的需求,尤其大斷面小凈距隧道的發(fā)展更是大勢(shì)所趨。而其中二擴(kuò)四的隧道建設(shè)項(xiàng)目在實(shí)際工程中越來越常見,但迄今為止,對(duì)于大斷面小凈距二擴(kuò)四的隧道建設(shè)項(xiàng)目的研究成果并不多,所以對(duì)隧道二擴(kuò)四改擴(kuò)建工程的研究亟待更多科研工作者時(shí)間和精力的投入奉獻(xiàn)。二擴(kuò)四隧道可靠度研究的對(duì)比工作一直沒有相關(guān)研究成果。因此,將兩個(gè)二擴(kuò)四隧道的可靠度研究成果作對(duì)比分析,互相補(bǔ)充,互相驗(yàn)證,對(duì)擴(kuò)挖隧道可靠度方面的研究內(nèi)容加以完善,這樣的科研課題的研究有重要意義。本文以福州金雞山二擴(kuò)四隧道工程為課題研究的背景,在對(duì)擴(kuò)挖隧道現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的分析及各圍巖參數(shù)的基礎(chǔ)上,展開了兩條研究思路:一是對(duì)二擴(kuò)四原位擴(kuò)挖過程在ANSYS大型通用軟件上進(jìn)行基于卸荷理論的三維數(shù)值模擬,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充驗(yàn)證;二是在數(shù)值模擬得出的大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,展開隧道圍巖的可靠度研究,并將金雞山隧道的研究成果與前人大帽山擴(kuò)挖隧道的可靠度研究成果進(jìn)行對(duì)比分析。主要研究成果如下:1)以金雞山擴(kuò)挖四車道斷面隧道和廣州龍頭山隧道分別為擴(kuò)挖和新挖的代表進(jìn)行了施工力學(xué)和位移性態(tài)的對(duì)比研究,原位擴(kuò)挖四車道斷面隧道雖然比新挖四車道斷面隧道的最終接觸應(yīng)力值、鋼支撐應(yīng)力值都要大,但其先開挖側(cè)45。處的接觸拉壓應(yīng)力、鋼支撐應(yīng)力隨施工步序的轉(zhuǎn)換卻沒有新挖四車道斷面隧道的頻繁。2)與新建四車道(前歐隧道)的三維數(shù)值模擬結(jié)果相比:二擴(kuò)四隧道后挖隧洞的塑性區(qū)最終集中分布于拱腰,而新建四車道及二擴(kuò)四隧道先擴(kuò)挖洞的塑性區(qū)最終集中分布于拱腳;二擴(kuò)四隧道的初襯von mises應(yīng)力最大值比新挖四車道的要大。3)2擴(kuò)4隧道施工過程對(duì)原位隧道的影響不同于對(duì)相鄰既有4車道的變形影響,原位隧道以周邊收斂為主,而相鄰既有4車道以豎向沉降為主,且鄰近原位擴(kuò)挖隧道的左側(cè)偏壓情況明顯。4)通過對(duì)不同開挖順序、不同進(jìn)尺的工況進(jìn)行數(shù)值模擬,得到不同的卸荷擾動(dòng)區(qū)半徑值,得出ABCD順序進(jìn)尺2m的施工方案是最佳方案。5)采用一次二階矩法,基于遺傳支持向量機(jī)法,由所求出的功能函數(shù)繼而得出了金雞山隧道擴(kuò)挖工程最終的可靠指標(biāo)為4.9697,驗(yàn)算點(diǎn)處的功能函數(shù)值只有0.0029,驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。6)通過金雞山與大帽山擴(kuò)挖隧道可靠度研究成果的對(duì)比,分析歸納影響可靠指標(biāo)值的因素有:樣本因素(均值及變異系數(shù))、隧道擴(kuò)挖的方式、隧道支護(hù)形式、支持向量機(jī)遺傳算法的預(yù)測(cè)隨機(jī)性、所選取研究斷面的巖層分布等實(shí)際情況。
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U451.2

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