本文關(guān)鍵詞：兩江新區(qū)過(guò)水隧道施工全過(guò)程力學(xué)行為研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隧道工程的快速發(fā)展加快了交通建設(shè)發(fā)展的進(jìn)程,隧道一般按用途分為交通隧道、水工隧道、市政隧道及礦山隧道,本文主要是隧道中的過(guò)水隧道施工全過(guò)程的力學(xué)行為研究,過(guò)水隧道是水工隧道中的一種,水工隧道是水利工程和水利發(fā)電樞紐的一個(gè)重要組成部分,水工隧道是在山體中或地下開(kāi)鑿的過(guò)水洞。水工隧道可用于灌溉、發(fā)電、供水、泄水、輸水、施工導(dǎo)流和通航[1]。隧道在修建過(guò)程中會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題,比如隧道施工方法和開(kāi)挖方法的選擇,各種病害對(duì)隧道的影響。文章主要研究過(guò)水隧道修建的4個(gè)問(wèn)題:合理開(kāi)挖方法的力學(xué)行為研究、水對(duì)隧道掌子面的影響研究、隧道上方回填對(duì)隧道襯砌的影響研究及隧道監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)和有限元數(shù)值模擬分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。①合理開(kāi)挖方法的力學(xué)行為研究:因?yàn)樗淼蓝螄鷰r為新近人工填土,填土松散,圍巖級(jí)別確定為VI級(jí),所以選擇的開(kāi)挖方法為CD法開(kāi)挖,這部分主要是利用有限元軟件ANSYS模擬隧道開(kāi)挖,通過(guò)模擬CD法開(kāi)挖得出隧道在開(kāi)挖過(guò)程中各種力學(xué)現(xiàn)象,如開(kāi)挖隧道過(guò)程中隧道圍巖、襯砌的位移變化,應(yīng)力的變化。②水對(duì)隧道掌子面的影響研究:對(duì)隧道開(kāi)挖及運(yùn)營(yíng)安全性的影響因素很多,水對(duì)隧道的影響是其中很重要的一個(gè)方面,這部分就是水對(duì)隧道掌子面的影響性研究,主要是利用FLAC有限差分法模擬在不同水頭高度時(shí)隧道掌子面的位移值來(lái)得出隧道掌子面失穩(wěn)的水壓力臨界值,從而為隧道的施工提出合理的施工方案來(lái)防止其它掌子面發(fā)生類(lèi)似情況,從而指導(dǎo)施工。通過(guò)計(jì)算分析得出掌子面開(kāi)挖過(guò)程中需對(duì)隧道加強(qiáng)支護(hù)措施,比如多打設(shè)超前小導(dǎo)管、提高錨桿的參數(shù),必要時(shí)還可以打超前大管棚。③隧道上方回填對(duì)隧道襯砌的影響:根據(jù)工程的需要,要在裸露在外的過(guò)水隧道(部分暗挖和明挖段)上方進(jìn)行回填至與路基齊平,所以需要在隧道(已修建二村)上方進(jìn)行回填處理,回填必然對(duì)隧道襯砌造成影響,這部分就是利用有限元軟件ANSYS模擬出不同高度的回填對(duì)隧道襯砌影響的力學(xué)行為,通過(guò)得出的結(jié)果及工期等因素找出最佳的回填高度。④隧道監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)和有限元數(shù)值模擬分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比:通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)和有限元分析數(shù)據(jù)的對(duì)比分析可以知道�，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)和有限元分析在規(guī)律上具有一致性,現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)和有限元分析數(shù)據(jù)產(chǎn)生一定偏差的不可避免性,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)和有限元分析數(shù)據(jù)的對(duì)比分析充分驗(yàn)證了有限元分析的可靠性。
【關(guān)鍵詞】：過(guò)水隧道 力學(xué)行為 開(kāi)挖方法 有限差分 有限元
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TV554
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究的背景10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外隧道工程的發(fā)展10-14
• 1.2.1 過(guò)水隧道工程的發(fā)展12-13
• 1.2.2 掌子面穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 目前主要存在的問(wèn)題14
• 1.4 研究方法和主要內(nèi)容14-16
• 第二章 工程概況16-24
• 2.1 工程簡(jiǎn)介16-17
• 2.2 自然地理17
• 2.3 工程地質(zhì)條件17-19
• 2.3.1 地形地貌17
• 2.3.2 地層巖性17-18
• 2.3.3 地質(zhì)構(gòu)造與地震18
• 2.3.4 水文地質(zhì)18-19
• 2.3.5 人類(lèi)工程活動(dòng)19
• 2.4 巖土物理力學(xué)性質(zhì)19-22
• 2.4.1 填土現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)19
• 2.4.2 巖土物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)、巖土參數(shù)取值及巖體基本質(zhì)量等級(jí)19-22
• 2.5 隧道圍巖分級(jí)22
• 2.5.1 圍巖巖體結(jié)構(gòu)特征22
• 2.5.2 隧道圍巖分級(jí)22
• 2.5.3 隧道工程地質(zhì)評(píng)價(jià)22
• 2.5.4 隧道施工工程措施建議評(píng)價(jià)22
• 2.6 環(huán)境保護(hù)22-24
• 第三章 有限元法和有限差分法理論24-37
• 3.1 有限元法理論24-25
• 3.1.1 有限元法發(fā)展過(guò)程24
• 3.1.2 有限元法分析的步驟24-25
• 3.1.3 本構(gòu)模型的選擇25
• 3.2 FLAC3D軟件綜述25-33
• 3.2.1 FLAC3D軟件界面25-26
• 3.2.2 FLAC3D計(jì)算基本原理26-27
• 3.2.3 FLAC3D求解過(guò)程及步驟27-30
• 3.2.4 FLAC3D本構(gòu)模型的選擇30-31
• 3.2.5 地下水滲流理論31-33
• 3.3 開(kāi)挖面穩(wěn)定數(shù)值模擬計(jì)算的實(shí)現(xiàn)33-36
• 3.3.1 計(jì)算模型尺寸與網(wǎng)絡(luò)的確定33-34
• 3.3.2 材料參數(shù)的選取34
• 3.3.3 初始條件與隧道開(kāi)挖的模擬34-35
• 3.3.4 臨界水壓力的確定35-36
• 3.3.5 流固耦合計(jì)算過(guò)程36
• 3.4 有限元分析和有限差分法分析在本論文中的作用36-37
• 第四章 過(guò)水隧道的開(kāi)挖方法力學(xué)性研究37-50
• 4.1 施工方法的比選37
• 4.2 幾種典型的開(kāi)挖方法37-38
• 4.3 合理開(kāi)挖方法的選擇38
• 4.4 開(kāi)挖方法CD法的力學(xué)行為研究38-39
• 4.4.1 有限元模型38-39
• 4.5 有限元計(jì)算結(jié)果分析39-49
• 4.5.1 圍巖位移分析39-42
• 4.5.2 初期支護(hù)位移分析42-44
• 4.5.3 圍巖應(yīng)力分析44-46
• 4.5.4 初支應(yīng)力分析46-49
• 4.5.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析49
• 4.6 本章總結(jié)49-50
• 第五章 過(guò)水隧道水對(duì)掌子面的影響研究50-57
• 5.1 掌子面穩(wěn)定性研究分析50-55
• 5.1.1 計(jì)算模型50-51
• 5.1.2 計(jì)算說(shuō)明51
• 5.1.3 計(jì)算結(jié)果與分析51-55
• 5.2 施工方案研究55
• 5.3 本章總結(jié)55-57
• 第六章 過(guò)水隧道上方回填對(duì)隧道的影響研究57-74
• 6.1 回填方法簡(jiǎn)述57-58
• 6.2 過(guò)水隧道上方回填典型工況58
• 6.3 有限元模型58-60
• 6.4 有限元計(jì)算結(jié)果分析60-68
• 6.4.1 工況一：0.5m回填高度60-63
• 6.4.2 工況二：1m回填高度63-66
• 6.4.3 工況三：2m回填高度66-68
• 6.5 不同回填高度對(duì)比分析68
• 6.6 偏壓回填模擬68-72
• 6.6.1 有限元計(jì)算結(jié)果69-72
• 6.6.2 有限元計(jì)算結(jié)果的分析72
• 6.7 本章總結(jié)72-74
• 第七章 監(jiān)控量測(cè)結(jié)果與有限元結(jié)果對(duì)比分析74-80
• 7.1 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)內(nèi)容及方案設(shè)計(jì)74-75
• 7.2 洞周邊收斂和拱頂下沉對(duì)比分析75-78
• 7.3 監(jiān)控量測(cè)結(jié)果與有限元結(jié)果對(duì)比分析78-79
• 7.4 本章總結(jié)79-80
• 第八章 結(jié)論與展望80-82
• 8.1 結(jié)論80-81
• 8.2 展望81-82
• 致謝82-83
• 參考文獻(xiàn)83-86
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果86

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 劉金躍;引水隧洞圍巖穩(wěn)定性研究[D];河北工程大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：兩江新區(qū)過(guò)水隧道施工全過(guò)程力學(xué)行為研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：313263