基于數(shù)值模擬的軟弱圍巖環(huán)形開挖分析.pdf

1、隨著高速公路、高速鐵路、市政及水電建設(shè)的飛速發(fā)展，我國每年新建上百公里的隧道。但由于工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件復(fù)雜，隧道施工出現(xiàn)不少安全事故，尤其在軟弱圍巖條件下施工如何確保隧道施工安全成為擺在隧道科技工作者前面的一道迫切需要解決的技術(shù)難題。環(huán)形開法能夠穩(wěn)定掌子面、控制拱頂及地表沉降，在Ⅴ級圍巖雙車道隧道中應(yīng)用廣泛，但由于目前對于具體工程的設(shè)計(jì)常以工程類比法為主，從力學(xué)分析角度分析的較少。本文老虎山隧道為依托，對軟弱圍巖隧道環(huán)形開挖進(jìn)行了分

2、析，主要研究內(nèi)容如下:
　　系統(tǒng)介紹了軟弱圍巖隧道施工的國內(nèi)外現(xiàn)狀研究現(xiàn)狀，著重強(qiáng)調(diào)了環(huán)形開挖的工序及施工注意事項(xiàng);充分闡述了新奧法施工的基本概念、設(shè)計(jì)施工特點(diǎn)及相關(guān)理論基礎(chǔ);分析了FLAC3D的功能特點(diǎn)，并給出了摩爾-庫倫本構(gòu)模型及其數(shù)值實(shí)現(xiàn)方法;結(jié)合老虎山隧道分析了對環(huán)形開挖法進(jìn)行了數(shù)值分析。并利用數(shù)值分析，計(jì)算了核心土高度分別為2.5m、2.8m、3.0m，臺階長度分別為5m、12m、20m，核心土縱向傾角分別為50°、55

3、°、60時(shí)，共27總工況下的拱頂位移、水平收斂及代表沉降。以綜合關(guān)聯(lián)度為判別標(biāo)準(zhǔn)，研究了核心土高度、臺階長度及核心土縱向傾角對拱頂沉降、水平收斂和地表沉降的影響大小。計(jì)算結(jié)果表明各因素對拱頂下沉的影響大小排序?yàn)?核心土高度＞縱斷面傾＞臺階長度;各因素對拱頂下沉的影響大小排序?yàn)?縱斷面傾角＞臺階長度＞核心土高度;各因素對最大地表沉降的影響大小排序?yàn)?縱斷面傾角＞臺階長度＞核心土高度。系統(tǒng)闡述了隧道監(jiān)控量測的要點(diǎn)，并結(jié)合老虎山隧道某測點(diǎn)的地