兩江新區(qū)過水隧道施工全過程力學(xué)行為研究.pdf

1、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水隧道施工全過程的力學(xué)行為研究，過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鑿的過水洞。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。隧道在修建過程中會(huì)遇到各種各樣的問題，比如隧道施工方法和開挖方法的選擇，各種病害對(duì)隧道的影響。主要研究過水隧

2、道修建的4個(gè)問題:合理開挖方法的力學(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)控量測數(shù)據(jù)和有限元數(shù)值模擬分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。本研究主要內(nèi)容包括：
　?、俸侠黹_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)，所以選擇的開挖方法為CD法開挖，這部分主要是利用有限元軟件ANSYS模擬隧道開挖，通過模擬CD法開挖得出隧道在開挖過程中各種力學(xué)現(xiàn)象，如開挖隧道過程中隧道圍巖、襯

3、砌的位移變化，應(yīng)力的變化。
　?、谒畬?duì)隧道掌子面的影響研究:對(duì)隧道開挖及運(yùn)營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防止其它掌子面發(fā)生類似情況，從而指導(dǎo)施工。通過計(jì)算分析得出掌子面開挖過程中需對(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

4、錨桿的參數(shù)，必要時(shí)還可以打超前大管棚。
　?、鬯淼郎戏交靥顚?duì)隧道襯砌的影響:根據(jù)工程的需要，要在裸露在外的過水隧道（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，通過得出的結(jié)果及工期等因素找出最佳的回填高度。
　?、芩淼辣O(jiān)控量測數(shù)據(jù)和有限元數(shù)值模擬分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比:通過現(xiàn)場監(jiān)