多雨區(qū)淺埋偏壓連拱隧道修建關鍵技術問題研究.pdf

1、連拱隧道作為一種大跨度的雙洞結構模式，結構復雜，施工工序繁瑣，在多雨山區(qū)，處于全風化偏壓地層中的雙連拱隧道修建極為困難。論文依托龍瑞高速公路在建奔龍坪隧道工程，將理論分析、有限元計算和現(xiàn)場監(jiān)測相結合，對多雨區(qū)淺埋偏壓連拱隧道的修建關鍵技術進行了研究，明確了多雨區(qū)淺埋偏壓連拱隧道的變形失穩(wěn)機理，改進了淺埋偏壓連拱隧道圍巖壓力計算方法，優(yōu)化了偏壓連拱隧道的施工方案，為今后類似工程的建設提供實踐經(jīng)驗和理論指導。主要工作如下：
　?。?）

2、提出了“淺埋偏壓隧道失穩(wěn)的實質是施工擾動引起的邊坡失穩(wěn)”的認識，將淺埋偏壓連拱隧道的穩(wěn)定性問題轉化為從屬邊坡穩(wěn)定性問題；改進了邊坡穩(wěn)定性分析的不平衡推力法，建立了考慮連拱隧道開挖、襯砌結構作用以及降雨影響的不平衡推力法計算程序，為評價隧道穩(wěn)定性提供了定性的參數(shù)；基于降雨導致邊坡失穩(wěn)機理，考慮基質吸力變化以及圍巖強度遇水弱化的共同作用，利用有限元計算對隧道開挖與降雨綜合作用下從屬邊坡安全性進行分析，得到了降雨影響的淺埋偏壓連拱隧道失穩(wěn)機理

3、。
　?。?）針對連拱隧道襯砌結構以及中墻的設計計算問題，對不同圍巖壓力計算理論進行對比，改進了考慮地層推力作用的淺埋偏壓連拱隧道圍巖壓力計算方法；依此對連拱隧道的結構-荷載模型進行改進，結合工程實例進行襯砌結構計算，并與地層-結構模型以及監(jiān)控量測數(shù)據(jù)進行對比，得到改進的結構-荷載模型的適用性；對連拱隧道中墻偏壓受力機制進行分析，并依此對偏壓連拱隧道施工工法及施工工序進行優(yōu)化。
　?。?）針對淺埋偏壓連拱隧道施工工法及工序問

4、題，依據(jù)奔龍坪隧道工程實例，利用Midas/GTS有限元軟件對三導洞施工與無導洞施工、淺埋洞先行與深埋洞先行等施工工法及工序進行比較分析，得到了一種適用于淺埋偏壓連拱隧道的施工工法。
　?。?）對數(shù)字化隧道管理體系平臺建設問題進行探討，構建了隧道施工過程中多元信息采集系統(tǒng)。利用超前地質預報、監(jiān)控量測等手段對奔龍坪隧道進行了地質雷達探測、地質編錄及開挖驗證、隧道拱頂沉降及周邊收斂、圍巖壓力、支護結構內(nèi)力、鋼拱架內(nèi)力等自動化監(jiān)測?；?/p>