水下淺埋暗挖隧道的覆蓋層安全厚度研究及開挖工序模擬.pdf

1、隨著我國建設的蓬勃發(fā)展，涌現(xiàn)了各種過江跨海隧道，而水下隧道的建設將直接面臨選取隧道覆蓋層安全厚度的問題。據(jù)以往經驗，合理的隧道覆蓋層安全厚度既是水下隧道建設的一個重要經濟指標，又是控制水下隧道施工和運營安全的一個重要因素。由于巖土體通常都含有節(jié)理裂隙、破碎帶等軟弱夾層，并且水下隧道不可避免遇到滲流場與應力場相互作用的耦合問題，再加上水下隧道的地質環(huán)境復雜且難以探明，從而使得水下隧道施工具有高難度和高風險性。然而我國水下隧道的出現(xiàn)和研究較

2、晚，水下隧道覆蓋層安全厚度的系統(tǒng)研究較少，目前還沒有明確的規(guī)范，仍處于探索研究階段。因此，水下隧道覆蓋層安全厚度的確定將日益成為目前隧道工程建設中的亟待解決的難題。為此本文以長沙市湘江大道瀏陽河水下隧道為依托，結合國家自然科學基金(50878213)、長沙市科技計劃項目(K0902027-11)，主要開展如下工作：
　　 (1)比較借鑒國內外已建水下隧道的成功經驗，總結確定水下隧道安全覆蓋層厚度的主要經驗方法，并結合瀏陽河隧道實

3、際工程情況，工程類比分析確定合理隧道安全覆蓋層厚度的范圍。
　　 (2)結合斷裂損傷與流固耦合的基本理論，探討了斷裂損傷與流固耦合理論在有限三維差分程序FLAC3D中的運用。
　　 (3)基于己探明的隧道場地條件，并考慮圍巖節(jié)理裂隙的斷裂損傷效應，對瀏陽河水下隧道動態(tài)施工過程進行數(shù)值模擬分析，研究不同工況下圍巖和支護結構中應力場特征及其位移變化規(guī)律，對比分析得到節(jié)理裂隙的影響系數(shù)，并推出了經驗修正公式。
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