高速公路隧道Ⅳ1級(jí)圍巖段仰拱分析及優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、近年來隨著我國(guó)將建設(shè)中心轉(zhuǎn)向基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展與完善，促進(jìn)了高速公路事業(yè)的快速發(fā)展，而公路隧道作為影響高速公路建設(shè)發(fā)展的瓶頸因素，故其設(shè)計(jì)理念及施工方法的優(yōu)化對(duì)于提高整個(gè)交通事業(yè)的發(fā)展水平都是具有重大意義的研究?jī)?nèi)容。
　　本文首先闡述了公路隧道研究的背景、現(xiàn)狀、目的及意義，然后對(duì)公路隧道圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)受力的計(jì)算的理論與方法進(jìn)行分析介紹和研究總結(jié)，以此作為本文的理論基礎(chǔ)。
　　全文最主要的研究工作放在以下幾個(gè)方面：
　　1.

2、了解實(shí)際工程概況的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究《公路隧道設(shè)計(jì)細(xì)則》中涉及圍巖亞級(jí)劃分的內(nèi)容，選定Ⅳ1級(jí)圍巖段隧道作為分析對(duì)象，確定隧道斷面形式，優(yōu)選新奧法作為施工方法，選擇臺(tái)階法作為開挖方案，同時(shí)設(shè)計(jì)支護(hù)及襯砌結(jié)構(gòu)的材料和形式，論述圍巖穩(wěn)定的判別條件。
　　2.利用有限元軟件ANSYS及有限差分軟件FLAC3D取長(zhǎng)補(bǔ)短相結(jié)合建立數(shù)值計(jì)算模型，包括平底隧道模型1、仰拱隧道模型2、平底隧道底部施加注漿錨桿模型3和平底隧道底部施加注漿錨桿且開挖掉2

3、0cm原巖澆筑C25素混凝土封閉襯砌結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化模型4。應(yīng)用FLAC3D對(duì)以上四個(gè)模型進(jìn)行靜力計(jì)算，比較各模型在隧道開挖過程中的變形和受力狀況。
　　3.分析比較四個(gè)模型隨開挖步的豎向位移、豎向應(yīng)力和塑性區(qū)范圍的大小，以及支護(hù)和襯砌結(jié)構(gòu)的變形和受力，綜合比較模型2與模型1的優(yōu)劣，分析研究模型3和模型4取消仰拱設(shè)置的效果，最后綜合比選出模型4作為最優(yōu)的設(shè)計(jì)和施工措施方案，從技術(shù)方面可以考慮Ⅳ1級(jí)圍巖段隧道取消仰拱的設(shè)置，選擇此模型方