連拱隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)力學(xué)特性研究.pdf

1、我國在高等級(jí)公路的建設(shè)中，在特殊地質(zhì)及地形條件受限的地區(qū)，為了高速公路線型及展線的需要，同時(shí)為了獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，常常選擇連拱結(jié)構(gòu)的隧道方案。但通過對(duì)建成和在建的連拱隧道的調(diào)查和總結(jié)，支護(hù)結(jié)構(gòu)受力的復(fù)雜性和中墻開裂、滲漏水是連拱隧道設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營中的突出問題。因此，在進(jìn)行雙連拱隧道設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)其所采用的中墻結(jié)構(gòu)型式及其支護(hù)結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性的研究是極其重要的。 本文首先對(duì)現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)圍巖壓力分布情況和初期支護(hù)受力特點(diǎn)及工作狀態(tài)進(jìn)行

2、了分析，同時(shí)在有限元分析中結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)數(shù)據(jù)的分析進(jìn)行計(jì)算參數(shù)的合理選取來模擬現(xiàn)場(chǎng)開挖計(jì)算，提出不同中墻的初期支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可行控制點(diǎn)。 接著通過結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)圍巖壓力的分布情況，基于雙塌落拱的假定建立了連拱隧道的荷載模式及確定方法，又通過荷載結(jié)構(gòu)法對(duì)不同中墻連拱隧道的二次襯砌結(jié)構(gòu)力學(xué)特性進(jìn)行計(jì)算分析，明確了整體式中墻與二襯開裂的原因，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)對(duì)二次襯砌的受力分析，對(duì)二次襯砌的長期安全性也進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)，提出連拱隧道二次襯砌設(shè)計(jì)

3、要點(diǎn)及不同中墻二次襯砌設(shè)計(jì)的控制關(guān)鍵。 最后又通過建立平面彈塑性有限元模型，對(duì)不同中墻型式的連拱隧道進(jìn)行了模擬開挖分析，即對(duì)不同中墻連拱隧道的支護(hù)結(jié)構(gòu)力學(xué)特性及中墻力學(xué)行為進(jìn)行了對(duì)比、分析，接著從三個(gè)方面進(jìn)行比較對(duì)中墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)劣分析，結(jié)果表明分層式曲中墻是最優(yōu)的中墻型式，并對(duì)其在施工中穩(wěn)定性相對(duì)不足進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化，使其能更好地應(yīng)用到實(shí)際工程中去。同時(shí)對(duì)中墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)荷載的確定及不同中墻的設(shè)計(jì)控制進(jìn)行了探討。論文還對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量