超大斷面淺埋偏壓隧道圍巖穩(wěn)定性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-28 01:04
隨著我國加大對(duì)基礎(chǔ)建設(shè)的投資,我國隧道行業(yè)也得到了迅猛發(fā)展,以往的兩車道隧道已無法滿足日益增長的交通問題,對(duì)于現(xiàn)存的亟需解決的城市交通問題作用甚微。隨之而來的是單洞3車道、4車道大斷面、超大斷面等公路隧道工程的逐漸增多。這便對(duì)隧道的穩(wěn)定性提出了更高的要求,針對(duì)超大斷面淺埋偏壓隧道的圍巖的穩(wěn)定性問題,本文主要以京滬連接線港溝隧道為工程背景,針對(duì)國內(nèi)外隧道研究現(xiàn)狀,并重點(diǎn)對(duì)以下幾個(gè)方向進(jìn)行了研究:(1)通過查閱參考相關(guān)隧道工程資料,就如何判定隧道是否淺埋偏壓,及淺埋偏壓隧道所具有的特點(diǎn)進(jìn)行概述,同時(shí),分析了引起超大斷面隧道圍巖失穩(wěn)的因素。(2)對(duì)港溝隧道淺埋偏壓段施工過程運(yùn)用有限元程序MIDAS/GTS對(duì)所使用的雙側(cè)壁法、臺(tái)階法、CRD法施工進(jìn)行了二維有限元模擬,通過對(duì)比分析,得到在實(shí)際工程條件下,港溝隧道最佳施工工法。(3)對(duì)港溝隧道施工過程中確定采用的雙側(cè)壁導(dǎo)坑法,通過有限元程序MIDAS/GTS數(shù)值建模分析研究,得到港溝隧道在雙側(cè)壁法施工過程中,最佳的導(dǎo)坑臺(tái)階長度。(4)對(duì)隧道施工現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)采集,并主要針對(duì)施工過程中的地表沉降、水平收斂值以及拱頂沉降的量測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,...
【文章來源】:山東建筑大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 選題的目的和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 超大斷面公路隧道研究方法現(xiàn)狀
1.2.2 淺埋、偏壓隧道研究現(xiàn)狀
1.2.3 淺埋隧道圍巖穩(wěn)定性分析研究現(xiàn)狀
1.2.4 圍巖穩(wěn)定性研究的發(fā)展趨勢
1.3 研究內(nèi)容
第2章 超大斷面淺埋偏壓隧道的判定及圍巖穩(wěn)定性分析
2.1 概述
2.2 隧道的淺埋和偏壓的判定
2.2.1 隧道淺埋、偏壓的判定
2.2.2 隧道斷面尺寸的判定
2.3 超大斷面隧道圍巖失穩(wěn)影響因素
2.3.1 人為因素
2.3.2 地質(zhì)環(huán)境因素
2.4 本章小結(jié)
第3章 基于數(shù)值模擬的超大斷面淺埋偏壓隧道施工工法比選
3.1 依托工程概況
3.1.1 地質(zhì)條件
3.1.2 氣象水文條件
3.2 MIDAS/GTS軟件介紹
3.2.1 基本原理
3.2.2 MIDASGTS的特點(diǎn)
3.2.3 MIDASGTS適用范圍和求解步驟
3.3 計(jì)算過程
3.3.1 MIDAS/GTS建模
3.3.2 邊界條件
3.3.3 本構(gòu)模型及參數(shù)的選取
3.3.4 三種施工方法的數(shù)值模擬
3.4 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法的數(shù)值模擬
3.4.1 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法網(wǎng)格的劃分
3.4.2 圍巖變形分析
3.4.3 圍巖應(yīng)力分析
3.4.4 支護(hù)內(nèi)力分析
3.5 CRD法的數(shù)值模擬
3.5.1 CRD工法網(wǎng)格的劃分
3.5.2 圍巖變形分析
3.5.3 圍巖應(yīng)力分析
3.5.4 支護(hù)內(nèi)力分析
3.6 臺(tái)階法的數(shù)值模擬
3.6.1 臺(tái)階法網(wǎng)格的劃分
3.6.2 圍巖變形分析
3.6.3 圍巖應(yīng)力分析
3.6.4 支護(hù)內(nèi)力分析
3.7 三種施工方法比較
3.8 本章小結(jié)
第4章 港溝隧道雙側(cè)壁工法優(yōu)化研究
4.1 模型及參數(shù)選取
4.2 隧道圍巖變形對(duì)比分析
4.2.1 拱頂沉降分析
4.2.2 洞室收斂變形分析
4.3 隧道圍巖應(yīng)力對(duì)比分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 現(xiàn)場監(jiān)控量測及數(shù)據(jù)處理
5.1 必測項(xiàng)目
5.1.1 洞內(nèi)外觀察
5.1.2 拱頂下沉及凈空收斂量測
5.1.3 地表沉降量測
5.2 隧道穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
5.3 數(shù)據(jù)處理與分析
5.3.1 洞內(nèi)外觀察
5.3.2 地表沉降
5.3.3 拱頂沉降
5.3.4 水平收斂
5.4 數(shù)值模擬與實(shí)測結(jié)果對(duì)比
5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論及建議
6.1 結(jié)論
6.2 建議
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表及科研情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]四車道超大斷面隧道淺埋偏壓式洞口進(jìn)洞方案研究[J]. 吳子瀛. 工程建設(shè)與設(shè)計(jì). 2020(23)
本文編號(hào):3164497
【文章來源】:山東建筑大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 選題的目的和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 超大斷面公路隧道研究方法現(xiàn)狀
1.2.2 淺埋、偏壓隧道研究現(xiàn)狀
1.2.3 淺埋隧道圍巖穩(wěn)定性分析研究現(xiàn)狀
1.2.4 圍巖穩(wěn)定性研究的發(fā)展趨勢
1.3 研究內(nèi)容
第2章 超大斷面淺埋偏壓隧道的判定及圍巖穩(wěn)定性分析
2.1 概述
2.2 隧道的淺埋和偏壓的判定
2.2.1 隧道淺埋、偏壓的判定
2.2.2 隧道斷面尺寸的判定
2.3 超大斷面隧道圍巖失穩(wěn)影響因素
2.3.1 人為因素
2.3.2 地質(zhì)環(huán)境因素
2.4 本章小結(jié)
第3章 基于數(shù)值模擬的超大斷面淺埋偏壓隧道施工工法比選
3.1 依托工程概況
3.1.1 地質(zhì)條件
3.1.2 氣象水文條件
3.2 MIDAS/GTS軟件介紹
3.2.1 基本原理
3.2.2 MIDASGTS的特點(diǎn)
3.2.3 MIDASGTS適用范圍和求解步驟
3.3 計(jì)算過程
3.3.1 MIDAS/GTS建模
3.3.2 邊界條件
3.3.3 本構(gòu)模型及參數(shù)的選取
3.3.4 三種施工方法的數(shù)值模擬
3.4 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法的數(shù)值模擬
3.4.1 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法網(wǎng)格的劃分
3.4.2 圍巖變形分析
3.4.3 圍巖應(yīng)力分析
3.4.4 支護(hù)內(nèi)力分析
3.5 CRD法的數(shù)值模擬
3.5.1 CRD工法網(wǎng)格的劃分
3.5.2 圍巖變形分析
3.5.3 圍巖應(yīng)力分析
3.5.4 支護(hù)內(nèi)力分析
3.6 臺(tái)階法的數(shù)值模擬
3.6.1 臺(tái)階法網(wǎng)格的劃分
3.6.2 圍巖變形分析
3.6.3 圍巖應(yīng)力分析
3.6.4 支護(hù)內(nèi)力分析
3.7 三種施工方法比較
3.8 本章小結(jié)
第4章 港溝隧道雙側(cè)壁工法優(yōu)化研究
4.1 模型及參數(shù)選取
4.2 隧道圍巖變形對(duì)比分析
4.2.1 拱頂沉降分析
4.2.2 洞室收斂變形分析
4.3 隧道圍巖應(yīng)力對(duì)比分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 現(xiàn)場監(jiān)控量測及數(shù)據(jù)處理
5.1 必測項(xiàng)目
5.1.1 洞內(nèi)外觀察
5.1.2 拱頂下沉及凈空收斂量測
5.1.3 地表沉降量測
5.2 隧道穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
5.3 數(shù)據(jù)處理與分析
5.3.1 洞內(nèi)外觀察
5.3.2 地表沉降
5.3.3 拱頂沉降
5.3.4 水平收斂
5.4 數(shù)值模擬與實(shí)測結(jié)果對(duì)比
5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論及建議
6.1 結(jié)論
6.2 建議
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表及科研情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]四車道超大斷面隧道淺埋偏壓式洞口進(jìn)洞方案研究[J]. 吳子瀛. 工程建設(shè)與設(shè)計(jì). 2020(23)
本文編號(hào):3164497
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