兩江新區(qū)過水隧道施工全過程力學行為研究.pdf

1、隧道工程的快速發(fā)展加快了交通建設發(fā)展的進程，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、施工導流和通航。隧道在修建過程中會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，各種病害對隧道的影響。主要研究過水隧

2、道修建的4個問題:合理開挖方法的力學行為研究、水對隧道掌子面的影響研究、隧道上方回填對隧道襯砌的影響研究及隧道監(jiān)控量測數據和有限元數值模擬分析結果進行對比。本研究主要內容包括：
　　①合理開挖方法的力學行為研究:因為隧道段圍巖為新近人工填土，填土松散，圍巖級別確定為Ⅵ級，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現象，如開挖隧道過程中隧道圍巖、襯

3、砌的位移變化，應力的變化。
　?、谒畬λ淼勒谱用娴挠绊懷芯?對隧道開挖及運營安全性的影響因素很多，水對隧道的影響是其中很重要的一個方面，這部分就是水對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，從而指導施工。通過計算分析得出掌子面開挖過程中需對隧道加強支護措施，比如多打設超前小導管、提高

4、錨桿的參數，必要時還可以打超前大管棚。
　?、鬯淼郎戏交靥顚λ淼酪r砌的影響:根據工程的需要，要在裸露在外的過水隧道（部分暗挖和明挖段）上方進行回填至與路基齊平，所以需要在隧道（已修建二村）上方進行回填處理，回填必然對隧道襯砌造成影響，這部分就是利用有限元軟件ANSYS模擬出不同高度的回填對隧道襯砌影響的力學行為，通過得出的結果及工期等因素找出最佳的回填高度。
　?、芩淼辣O(jiān)控量測數據和有限元數值模擬分析結果進行對比:通過現場監(jiān)