公路隧道三維動(dòng)態(tài)信息監(jiān)控與施工力學(xué)分析研究.pdf

1、同濟(jì)大學(xué)博士學(xué)位論文公路隧道三維動(dòng)態(tài)信息監(jiān)控與施工力學(xué)分析研究姓名：崔茂玉申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程指導(dǎo)教師：朱合華2000.12.1ABS T RAC TT h i s d i s s e r t a t i o n m a d e a p r o f o u n d a n d e x t e n s i v e r e s e a r c h o n t u n n e l c o n s t r u c

2、 t i o n m o n i t o r i n g t e c h n i q u e s , r o c k t e s t i n l a b o r a t o r y , m e c h a n i c a l a n a l y s i s , n u m e r i c a l s i m u l a t i o n , a n d c o n s t r u c t i o n t e c h

3、n i q u e s , t o t a k e R e n H u n i n g T u n n e l a s a n e x a m p l e .1 . O r d i n a r y s u r v e y i n g a n d t h r e e - d i m e n s i o n a l m e a s u r i n g i n t h e f i e l d b y u s

4、e o f o p t i c a l a p p a r a t u s a r e c o m b i n e d t o m o n i t o r t h e d i s p l a c e m e n t i n t h e w h o l e p r o c e s s o f N A T M ' s t u n n e l c o n s t r u c t i o n . T h

5、e p a p e r d i s c u s s e s t h e m a n a g e m e n t o f m o n i t o r i n g d a t a i n u n d e r g r o u n d p r o j e c t s a n d m a k e s u p a m e a s u r i n g p o i n t m a p s o f t w a r e

6、b a s e d o n G I S c o n c e p t . I t h a v e d o n e w i t h t h e g e n e r a l s o l u t i o n o f d a t a i n p u t , p r o c e s s i n g , d a t a a n a l y s i s a n d o u t p u t a n d a f e a

7、 s i b l e w a y o f p r o g r a m m i n g b y D e l p h i l a n g u a g e w h i c h p r o v e d t o b e e f e c t i v e i n t h e p r o j e c t l o c a t e d i n Z h e j i a n g , S o u t h e a s t o f

8、 C h i n a .2 . T o g e t h e r w i t h c o n s i d e r i n g t h a t t h e t u n n e l ' s s u r r o u n d i n g r o c k b e c o m e s o f t e r d u e t o w a t e r s e e p a g e a f t e r e x c a v

9、a t i o n , a n d t o o b t a i n t h e p h y s i c a l a n d m e c h a n i c a lp a r a m e t e r s i n l a t e r a n a l y s e s , r o c k ' s m e c h a n i c a l t e s t s i n l a b o r a t o r y a

10、 r e c o n d u c t e d . U n i a x i a l c o m p r e s s i v e s t r e n g t h , t h e t e n s i l e s t r e n g t h a n d c r e e p p a r a m e t e r s o f t u n n e l ' ss u r r o u n d i n g r o c k a

11、 r e o b t a i n e d u n d e r t h e c o n d i t i o n o f v a r i o u s w a t e r c o n t e n t3 . I t i s n e c e s s a r y t o c o n d u c t a b a c k a n a l y s i s f o r N A T M t u n n e l c o

12、n s t r u c t i o n d u e t ot h e g e o l o g i c a l c o m p l e x i t y o f t u n n e l ' s s u r r o u n d i n g r o c k T h e p a p e r f i r s t p r o v i d e s a b a c k a n a l y s i s w i t h

13、 s t a g e d c o n s t r u c t i o n b y u s e o f g e n e t i c a l g o r i t h m ( G A ) . A n d b yu s i n g t h e t e c h n i q u e , a t r a n s v e r s e l y i s o t r o p i c e l a s t i c m o d e

14、l ' s p a r a m e t e r s a r e a t t a i n e d b a s e d o n t h e m o n i t o r i n g c o n v e r g e n t d e f o r m a t i o n i n t h e f i e l d , a n d t h e d i s p l a c e m e n t a n d s t r e

15、 s s o f t u n n e l ' s s u r r o u n d i n g r o c k a r e f o r e c a s t . T h e w h o l e c o n s t r u c t i o n p r o c e s s i sn u m e r i c a l l y a n a l y z e d t o g e t t h e r e a s o

16、n a b l e c o n s t r u c t i o n s t e p s o f t h e t u n n e l4 . T h r e e - d i m e n s i o n a l F E M w i t h i s o t r o p i c a n d t r a n s v e r s e l y i s o t r o p i c e l a s t i c a n d v i

17、 s c o e l a s t i c m o d e l s i s u s e d t o s i m u l a t e t h e w h o l e c o n s t r u c t i o n p r o c e s s o f N A T M t u n n e l . T h e t e s t d a t a i n l a b o r a t o r y , b a c k a

18、 n a l y z e d r e s u l t a n d m e a s u r i n g d a t a i se m p l o y e d t o d e t e r m i n e t h e e l a s t i c a n d v i s c o e l a s t i c p a r a m e t e r s i n c a l c u l a t i o n . T h i s

19、 w o n d e r f u l c a l c u l a t i o n s u p p l i e s a s e r i a l o f r e s u l t s r a n g i n g f r o m t h e f i r s t l i n i n g ' s s t r e s s , g r o u n d m o v e m e n t , t o r o c k s

20、 t r e s s a n d d i s p l a c e m e n t . A l l t h i s r e s u l t s c o n f o r m s t o t h ef i e l d m o n i t o r i n g d a t a .5 . O n t h e b a s i s o f a n a l y t i c a l a n a l y s i s a n

21、d n u m e r i c a l s i m u l a t i o n , t h i s p a p e r , i n t h ef i r s t t i m e o n t h e h o m e a n d a b r o a d , m a n - h o l e p i l e w i t h c u r t a i n e x c a v a t i o n t e c h n

22、 i q u e i s e m p l o y e d t o t h e c o n s t r u c t i o n o f s u p e r - s h a l l o w t u n n e l . T h e c o n s t r u c t i o n o n t h e s p o t i sp r o v e d t o b e e x e c u t a b l e . Wi

23、t h a l o t o f m e r i t s s u c h a s l o w e r i n v e s t m e n t a n d l e s s a c c i d e n t s , t h i s n e w t u n n e l i n g t e c h n i q u e p r o v i d e s n e w i d e a f o r t u n n e l

24、 e n g i n e e r s . A t t h e s a m e t i m e , t h e i n f l u e n c e s o f t h e t u n n e l e x c a v a t i o n o n s l o p e s l i d i n g i s a n a l y z e d a n dm e a s u r e s t o c o n t r o

25、l t h e s l i d i n g a r e p u t f o r w a r d .6 . O n t h e w h o l e , t h i s d i s s e r t a t i o n m a k e m o n i t o r i n g w o r k , r o c k t e s t i n l a b o r a t o r y , m e c h a n i c