公路隧道在不同開挖方法下的動態(tài)施工力學效應研究.pdf

1、本文以重慶市城萬二級公路石塘隧道工程為依托，簡要的介紹了石塘隧道的工程概況，綜合分析了石塘隧道動態(tài)施工過程的數(shù)值模擬及動態(tài)施工力學效應。運用ANSYS10.0有限元分析軟件，建立了石塘隧道進洞口淺埋段、洞身破碎段數(shù)值模型及出洞口淺埋段數(shù)值模型。對進洞口淺埋段選用CRD工法模擬隧道開挖工程，詳細分析了其動態(tài)施工力學特性;對洞身破碎段運用CD工法模擬隧道開挖過程，詳細分析其動態(tài)施工力學特性;對出洞口淺埋段選用上下臺階工法模擬隧道開挖工程，詳

2、細分析了其動態(tài)施工力學特性。
　　對進洞口淺埋段選用CRD工法模擬隧道開挖工程，本文得到的主要結論有:①運用CRD工法對隧道進洞口開挖是安全可行的，該工法明顯的控制了洞周位移，有效的控制圍巖塑性區(qū)的發(fā)展;②石塘隧道進洞口段圍巖的應力集中區(qū)域主要出現(xiàn)在左右拱腳附近，這也是主要的圍巖塑性區(qū)。
　　對洞身深埋破碎段運用CD工法模擬隧道開挖過程，本文得到的主要結論有:①選用CD工法對石塘隧道洞身深埋破碎段開挖是安全可行的，該工法有效

3、的限制了拱頂位移的發(fā)展，將圍巖塑性區(qū)控制在有效合理的范圍內。②石塘隧道身深埋破碎段圍巖應力集中區(qū)域主要發(fā)生在隧道左右拱腳處，這也是主要的圍巖塑性區(qū)。③噴射混凝土先行導坑側軸力明顯比后行導坑側軸力大，建議選用CD或CRD工法進行隧道施工時，要適當提高先行導坑側初期支護剛度，降低后行導坑側初期支護剛度。④CD工法和CRD工法施工的關鍵點在于臨時中隔壁的施工，CD工法和CRD工法的臨時中隔壁在后行導坑的開挖過程中將會出現(xiàn)較大的內力;為了安全起

4、見，要對臨時中隔壁進行應變監(jiān)控。
　　對石塘隧道出口淺埋段選用上下臺階工法模擬隧道開挖，本文得到的主要結論有:①選用上下臺階工法對石塘隧道出口淺埋段開挖是安全可行的，該工法施工步序簡單，施工進度快。②石塘隧道出口淺埋段的應力集中區(qū)域主要發(fā)生在左右拱腳稍偏下處，塑性區(qū)也發(fā)生在這。③石塘隧道出口淺埋段上臺階左、右鎖腳錨桿的軸力較其它錨桿的軸力大，說明鎖腳錨桿起的作用較大，因此務必保證其施工質量。
　　結合現(xiàn)場監(jiān)測資料，對石塘隧道