淺埋偏壓小凈距隧道施工順序及初期支護(hù)參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、隨著國家中西部建設(shè)的持續(xù)推進(jìn)，大量的山嶺隧道隨之出現(xiàn)，小凈距隧道以其施工便捷性及經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于公路和鐵路建設(shè)。但由于小凈距隧道洞口段工程地質(zhì)條件較差，并常伴隨著淺埋和偏壓，采用不當(dāng)?shù)氖┕ろ樞蚣俺跗谥ёo(hù)參數(shù)可能會導(dǎo)致隧道施工過程中出現(xiàn)巖體大變形，甚至坍塌現(xiàn)象，造成重大損失。如何選擇合理的施工順序及初期支護(hù)參數(shù)，保證隧道在開挖過程中洞口段圍巖的穩(wěn)定性，是淺埋偏壓小凈隧道在設(shè)計和施工中所面臨的核心問題。針對上訴問題，本文以蒼南縣藻

2、溪隧道為工程背景，采用數(shù)值模擬的方法對其進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)采用有限差分軟件FLAC3D模擬研究了Ⅴ級圍巖情況下不同施工順序?qū)\埋偏壓小凈距隧道圍巖穩(wěn)定性的影響程度，分別分析了不同隧道凈距及地形偏壓角度下施工順序?qū)鷰r位移、應(yīng)力及塑性區(qū)分布的影響，優(yōu)化了隧道凈距及施工順序，為淺埋偏壓隧道的選線及施工方案的選擇提供了依據(jù)。
　　(2)研究了隧道開挖后采用不同初期支護(hù)參數(shù)情況下的圍巖穩(wěn)定性，通過對比分

3、析各參數(shù)下圍巖位移、應(yīng)力及塑性區(qū)的分布情況，得到圍巖穩(wěn)定性隨支護(hù)參數(shù)的變化規(guī)律，為支護(hù)參數(shù)的優(yōu)化提供依據(jù)。
　　(3)引入敏感性分析方法對隧道初期支護(hù)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，通過對不同支護(hù)參數(shù)下各位移控制點變形值及單位成本敏感度進(jìn)行對比分析，得到優(yōu)化后初期支護(hù)方案，并將優(yōu)化后支護(hù)方案同優(yōu)化前進(jìn)行綜合比較，驗證了優(yōu)化后方案的合理性以及敏感性分析法對支護(hù)參數(shù)優(yōu)化的可行性。
　　本文立足于學(xué)科前沿，采用先進(jìn)的數(shù)值計算方法與敏感性分析手段，對