隨著國家基礎設施建設的快速發(fā)展,山區(qū)高速公路的建設規(guī)模不斷擴大,施工技術水平也不斷提升。隧道支護結構作為山區(qū)高速公路建設的關鍵環(huán)節(jié),其質量水平逐漸成為影響山區(qū)高速公路整體質量的重要因素,而支護結構的經濟性、合理性及安全性逐漸成為理論研究與施工實踐的核心內容。在隧道工程的建設中,工程造價、工程整體穩(wěn)定性等均會受到圍巖穩(wěn)定性以及支護結構的穩(wěn)定性的影響,其也是隧道建設的關鍵所在。本論文以成縣至武都高速公路張坪隧道為實證研究對象,借助Midas NX工具開展數(shù)值模擬分析,對隧道工程支護結構施工方案進行系統(tǒng)研究。具體研究內容為:首先通過數(shù)值模擬工具對張坪隧道進口段Ⅳ圍巖的施工方案進行探討分析,對比全斷面法、上下臺階分步開挖法的優(yōu)勢和不足,并確定后者在該環(huán)節(jié)施工的適用性,以此提高隧道進口段圍巖與支護的穩(wěn)定性;然后以隧道出口松散堆積層為研究對象,分析開挖、支護和二次襯砌的受力情況。研究結果表明,無論采取何種施工方案,圍巖的位移結果具體表現(xiàn)為仰拱區(qū)域圍巖上揚、拱頂區(qū)域圍巖下沉、邊墻及拱腳區(qū)域的圍巖外擴。全斷面法與上下臺階開挖法相比,前者的仰拱上揚及拱頂下沉的情況要稍弱于后者,但是前者的邊墻及拱腳區(qū)域的... 

【文章來源】：長安大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

隧道橫斷面設計

文件進行建模。所建立的平面模型總共包含 2105 個單元，包含 1867 個節(jié)點，具體如圖4.1 所示。圖4.1 有限元數(shù)值分析模型4.2.2 計算參數(shù)（1）圍巖參數(shù)因為施工材料和數(shù)據(jù)規(guī)范等等都有著明顯的不同，所以在進行物理力學參數(shù)確定的時候，那么可以將摩爾庫倫彈塑性破壞準則為核心，確定具體的參數(shù)數(shù)值匯總為表 4.1。表 4.1 VI 級圍巖數(shù)值模擬參數(shù)巖層密度(kg/m3)彈性模量（GPa）泊松比 μ粘聚力（kPa）內摩擦角（°）礫巖VI級 2.2 1 0.3 500 35（2）錨桿、襯砌參數(shù)根據(jù)該隧道施工設計圖紙?zhí)峁┑乃淼赖闹ёo需求來說，在初期使用的一般是綜合防護結構，即噴射混凝土+系統(tǒng)錨桿+鋼筋網+型鋼支撐（格柵鋼架）。到了二次襯砌的時候，以整體模筑為混凝土基本結構。經過對支護參數(shù)進行初步研究之后，對錨桿支護使用植入式桁架來模擬，錨桿長度在 3.0m，布置模式屬于梅花型交叉結構，每個斷面布置

36（a） （b）圖4.2 全斷面開挖模型初始（左）和最終狀態(tài)（右）（2）上下臺階開挖法：上下臺階法開挖包含 9 個開挖工序，第一步，初始狀態(tài)對所有原地層網格、約束條件、重力進行激活；第二步，對上臺階對應部分巖體進行鈍化實現(xiàn)開挖，釋放荷載系數(shù)為 40%；第三步，對上臺階錨桿與上臺階初支部分進行激活，放荷載系數(shù)為 30%；第四步，在上一步基礎上進行剩余 30%地層荷載釋放；第五步，對下臺階對應部分巖體進行鈍化實現(xiàn)開挖，釋放荷載取 40%；第六步，對下臺階錨桿與下臺階初支部分進行激活，釋放荷載取 30%；第七步

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：2922513