《軟弱圍巖隨道施工階段力學(xué)性能分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、＇ｔｉ１ＴＵ９２１公開(kāi)中圖分類號(hào)：密級(jí)：ＵＤＣ：本校編號(hào)：讀Ｗ義遠(yuǎn)乂聲碩±學(xué)位論文論文題目：軟弱圍巖隧道施王階段力學(xué)生沖斥研究生孩名０２１２２６７；程玉強(qiáng)學(xué)號(hào)；學(xué)校指導(dǎo)教師姓名：何文社職稱：教授申請(qǐng)學(xué)位等級(jí)：工學(xué)碩壬專業(yè)：水利水電工程論文提交日期１５．０４１５．０６：２０論義答辯日期；２０獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成，果，除了文中特別加Ｗ標(biāo)注和致謝之處外論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果，也不包含獲得蘭州巧通大學(xué)或

2、其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：簽字曰船心皆年（）月曰學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解蘭州交通大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)蘭州交通大學(xué)可（＾｜將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編Ｗ供查閱和借閱。同意學(xué)校向國(guó)家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說(shuō)明）學(xué)位論文作者簽名：導(dǎo)師簽名；簽字日期：年ｋ月１５日簽字日期；廠牢／月／夕

3、日碩士學(xué)位論文軟圍巖隧道施工階段力學(xué)性能分析Mechanicalpropertiesanalysisofsoftsurroundingrocktunnelinconstructionstage作者姓名：程玉強(qiáng)學(xué)科、專業(yè)：水利水電工程學(xué)號(hào)：0212267指導(dǎo)教師：何文社完成日期：2015.05蘭州交通大學(xué)LanzhouJiaotongUniversity蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著我國(guó)交通的發(fā)展，隧道工程在開(kāi)挖施工過(guò)程中，會(huì)遇到各種各樣的地質(zhì)狀況，當(dāng)然不可避免的會(huì)遇到軟巖地段。軟弱圍巖以強(qiáng)度低、結(jié)構(gòu)疏松、易擾動(dòng)、親水性強(qiáng)等不同于硬巖的性質(zhì)，決定了其在隧道開(kāi)挖過(guò)程中的變形與力學(xué)性能

4、也與硬巖明顯不同。本文先從理論上論述了圍巖壓力、開(kāi)挖后的應(yīng)力分布及圍巖變形，分析其產(chǎn)生的原因和具體表現(xiàn)形式及相關(guān)的計(jì)算公式。以山西某隧道的軟巖段為例，用MIDAS/GTS軟件模擬其施工開(kāi)挖過(guò)程。采用全斷面法和上下臺(tái)階法兩種方法對(duì)軟弱圍巖隧道的施工階段進(jìn)行數(shù)值擬，對(duì)特征點(diǎn)的位移、主應(yīng)力，隧道開(kāi)挖后塑性區(qū)的分布和噴射混凝土層的內(nèi)力進(jìn)行分析計(jì)算，得出的成果如下：（1）隧道采用全斷面法施工時(shí)，開(kāi)挖過(guò)程對(duì)圍巖的擾動(dòng)較少，圍巖約束解除的比較快，雖然位移最終值不是太大，但是變化速度比較快，不利于控制圍巖的變形。開(kāi)挖過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)明顯的拱頂下沉，仰拱向上鼓起，并且兩側(cè)邊墻向隧道內(nèi)側(cè)擠壓收縮的趨勢(shì)。圍巖沿

5、x方向向內(nèi)擠壓收縮的最大位移值為1.794mm，為邊墻處向內(nèi)擠壓的位移值；沿z軸方向向下沉降沉降的最大位移值為13.029mm，為拱底隆起的位移值。（2）隧道采用全斷面法施工時(shí)，因?yàn)槭菙嗝嬲w一次開(kāi)挖，且開(kāi)挖斷面呈圓形，結(jié)構(gòu)的承荷能力較強(qiáng)。第一主應(yīng)力和第三主應(yīng)力在邊墻處較大，在曲率較大的拱腳處會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象。從邊墻到拱頂，沿著隧道輪廓線，從邊墻到拱頂，從從拱腳到拱底，主應(yīng)力值逐漸變小。在拱底和拱頂處，會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力最小值。第一主應(yīng)力的最大值為-707.521kPa，出現(xiàn)在邊墻處，最小值為-165.885kPa，出現(xiàn)在拱底處。第三主應(yīng)力的最大值為-1852.85kPa，出現(xiàn)在邊墻處，最小

6、值為-514.439kPa，出現(xiàn)在拱底處。（3）隧道采用全斷面法施工時(shí)，噴射混凝土層的內(nèi)力和錨桿軸力都較均勻。因?yàn)檫厜凸澳_處向內(nèi)擠壓收縮的變形最大，所以在這兩個(gè)部位，錨桿的軸力也最大。混凝土噴層的軸力在橫向收縮大的邊墻和拱肩處比較大，拱肩處最小；在上下臺(tái)階的分界面，因?yàn)槭巧舷屡_(tái)階分布開(kāi)挖，會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中，所以邊墻出的剪力最大；彎矩的最大值也出現(xiàn)在邊墻處。（4）隧道采用上下臺(tái)階法施工時(shí)，x軸橫向位移比全斷面開(kāi)挖時(shí)大，最大位移發(fā)生在邊墻處，為3.304mm。z軸方向拱頂下沉比全斷面開(kāi)挖時(shí)大，最大沉降值為11.107mm，拱底隆起比全斷面小，最大隆起值為12.805mm。（5）隧道采用上下

7、臺(tái)階法施工，上半部開(kāi)挖時(shí)，上臺(tái)階的下端就會(huì)很容易應(yīng)力集中，用于承受外部荷載非常不利，所以要及時(shí)、迅速的施作合適的支護(hù)結(jié)構(gòu)，同時(shí)要對(duì)上、下臺(tái)階連接處進(jìn)行加固處理。第一主應(yīng)力和第三主應(yīng)力的值都較全斷面開(kāi)挖時(shí)小，最大值為-665.456kPa，第三主應(yīng)力的值為-1820.9kPa，均出現(xiàn)在應(yīng)力集中的邊墻處。-I-軟弱圍巖隧道施工階段力學(xué)性能分析（6）隧道采用上下臺(tái)階法施工，邊墻處發(fā)生的橫向位移比全斷面法大，因此混凝土噴層的軸力也比采用全斷面法時(shí)大，最