【碩士】大別山隧道新奧法施工的圍巖分級和監(jiān)控量測研究【2009】

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內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：巖土工程　　授予學(xué)位：工學(xué)碩士　　學(xué)位授予單位：武漢理工大學(xué)　　學(xué)位年度： 2009年　　當(dāng)前隧道施工主流方法為新奧法施工。新奧法的理論基礎(chǔ)是最大限度地發(fā)揮圍巖的自承作用，盡可能保護(hù)隧道圍巖原有強(qiáng)度，允許圍巖變形但又不致出現(xiàn)強(qiáng)烈的松弛破壞，并及時掌握圍巖和支護(hù)變形動態(tài)，使隧道圍巖的變形與限制變形的結(jié)構(gòu)支護(hù)抗力保持動態(tài)平衡。本文以麻武高速公路大別山隧道為實(shí)例，對隧道的特定圍巖條件及其施工中的變形過程進(jìn)行分析，尋找隧道在其所處圍巖條件下的變形規(guī)律。為類似工程建立工程經(jīng)驗(yàn)和積累數(shù)據(jù)。　　本文所做的的工作有：　　1)、敘述了新奧法施工的理論基礎(chǔ)和監(jiān)控量測的研究現(xiàn)狀，并簡述當(dāng)前各種圍巖穩(wěn)定性判別辦法的兩大思路：一是建立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)或者力學(xué)模型對整個施工圍巖狀態(tài)和施工過程進(jìn)行模擬并直接作出判斷，這種思路的方法主要有力學(xué)解析方法、數(shù)值計(jì)算方法；二是把整個圍巖當(dāng)作一種整體系統(tǒng)來考慮，利用統(tǒng)計(jì)學(xué)和概率論建立數(shù)學(xué)模型從而對圍巖進(jìn)行穩(wěn)定性評價，這種思路主要研究方法有人工智能方法、圍巖分級法、可靠度分析方法、監(jiān)控量測反分析法?！　?)、通過引入南非比尼韋斯基(Bieniawski，1976，1989)提出的RMR地質(zhì)力學(xué)分類系統(tǒng)，建立一套適用于本工程的、能夠在施工現(xiàn)場快速、準(zhǔn)確判斷隧道圍巖類別的辦法并將之用在大別山隧道的圍巖分級，并在此分級基礎(chǔ)上，通過對分級各個因素分析進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)，取得了良好的效果。期望能為其他類似工程提供有益的建議和啟發(fā)?！　?)、運(yùn)用大型有限元分析軟件ANSYS模擬隧洞施工開挖及支護(hù)過程，選取在IV級圍巖和III級圍巖兩個不同圍巖等級條件下的典型地質(zhì)剖面，建立地質(zhì)概化模型，采用二維彈塑性Mohr-Coulomb模型對圍巖的變形、穩(wěn)定性及支護(hù)措施的效果作出了較準(zhǔn)確的評價，數(shù)值模擬結(jié)果顯示支護(hù)效果科學(xué)有效?！　?)利用大別山隧道的監(jiān)控量測結(jié)果對隧道施工過程中的變形規(guī)律進(jìn)行總結(jié)和分析，找出了大別山隧道拱頂下沉和洞身收斂的幾種變形規(guī)律和變形總值范圍，并利用回歸分析結(jié)果建立圍巖等級與變形量的概略關(guān)系?！　?

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