地下洞室施工力學(xué)特性及合理斷面研究.pdf

1、在地下洞室施工時，不同的施工方法和不同的施工順序都會導(dǎo)致圍巖產(chǎn)生不同的位移和應(yīng)力結(jié)果。而洞室斷面的形式?jīng)Q定了洞室施工的難易程度和施工過程中圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定程度;洞室斷面跨度越大，洞室施工難度越大、圍巖支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性越復(fù)雜。大跨度斷面洞室的支護(hù)襯砌參數(shù)、斷面型式及施工方案是洞室建設(shè)研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。以昆明軌道交通3號線太平村站～虹橋村站區(qū)間隧道工程洞室斷面形式為依托，結(jié)合巖石力學(xué)、彈塑性力學(xué)方面的理論知識，用彈塑性力學(xué)理論、D-P屈

2、服準(zhǔn)則，考慮巖土的非線性因素等，建立有限元ansys模型，分別對不同圍巖級別時，不同高跨比形式的斷面形式，進(jìn)行模擬分析，得出以下結(jié)論;
　?、賹Γ▎涡膱A、三心圓及五心圓）襯砌輪廓斷面進(jìn)行分析比選，得出合理的襯砌輪廓斷面形式;
　?、趯δM襯砌結(jié)構(gòu)的豎向位移收斂、初期襯砌受力、圍巖應(yīng)力分布及初期襯砌的偏心距等因素進(jìn)行了詳細(xì)的分析與比較，得出不同圍巖級別時，洞室斷面的合理高跨比;
　?、蹖绍嚨浪淼罉?biāo)準(zhǔn)斷面形式進(jìn)行計算分析

3、，求解出襯砌結(jié)構(gòu)的抗力區(qū)范圍;
　　④對上下臺階法施工過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，通過對上、下臺階開挖后洞室結(jié)構(gòu)的豎向位移、水平位移收斂值、初期襯砌受力、圍巖應(yīng)力分布等因素進(jìn)行了對比分析，得出臺階法施工時，洞室結(jié)構(gòu)施工過程中的豎向位移、水平位移收斂值、初期襯砌的受力、圍巖應(yīng)力分布的變化情況，并結(jié)合現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較和分析，實際開挖過程和模擬開挖相比較，隧道圍巖的變形在開挖后的相同部位變化趨勢基本一致，證明有限元方法可以有效模擬隧道施工