【硕士】复杂地质条件小净距短隧道现场监测分析及数值模拟研究【2011】

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内容简介

　　学科专业：桥梁与隧道工程　　授予学位：工学硕士　　学位授予单位：长安大学　　学位年度： 2011年　　小净距隧道以其良好的防渗性、造价相对较低、两隧道施工相对独立及工艺相对简单等优点，成为了近年来在山区特殊地质及地形条件下修建公路的主要隧道结构形式之一。而在复杂地质地形条件下，小净距隧道是一种较新型的隧道形式。本文以三明市永宁高速公路A8、A9标段的曾家项和雷公浦两座小净距短隧道为依托，针对不同地质岩层和不同的地形条件下，对隧道施工过程中进行监控量测，对获取的现场量测信息进行分析判断；并选取了有代表性的断面，利用PLAXIS进行有限元数值模拟，采用分步施工模拟计算，并对模拟结果进行分析。　　本文主要包括以下研究工作：　　(1)对曾家项和雷公浦两座复杂地质地形条件下的小净距短隧道进行现场监控量测，监测主要项目包括：洞内外围岩观察、地表沉降、拱项下沉、周边收敛、中间岩柱位移、锚杆轴力、围岩压力和钢拱架应力等等，并将获得的监测数据进行整理和分析。　　(2)根据量测资料，分析围岩的变化规律和相邻左右洞开挖中相互间的影响，为仰拱和二衬的及时施作提供依据；判断中间岩柱的稳定性，为中间岩柱的加固提供指导；分析围岩和支护结构的变形和受力特点，判断小净距隧道开挖工法的正确性和支护体系的合理性，为支护体系的优化提供依据。　　(3)对比分析不同围岩地质条件下的两座小净距短隧道在开挖过程中的监测数据，确定监测的重点部位和监测时间，为今后类似条件下设计、施工和监测提供借鉴。　　(4)选取曾家项隧道残坡积土层K68+850断面和雷公浦隧道坍塌堆积半硬半软围岩K70+520断面，进行有限元数值模拟计算，重点分析两种特殊岩层条件下，小净距隧道围岩的位移场、应力场和塑性点分布等等特征随着开挖过程的变化情况，通过对比左右洞开挖完成后各项特征变化情况，分析先后行洞开挖间的相互影响，分析隧道初衬支护结构的受力情况，判断现场施工的安全性和合理性。　　

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