公路隧道圍巖物理參數(shù)的正反演分析.pdf

1、隨著21世紀(jì)我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得到空前的發(fā)展機(jī)遇。交通工程作為基礎(chǔ)設(shè)施的主要組成部分，其發(fā)展更是日新月異，作為交通工程的重點(diǎn)之一，隧道的建設(shè)得到了快速發(fā)展。這就要求隧道在設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營過程中保證其安全、經(jīng)濟(jì)、耐久性。目前，隧道的設(shè)計(jì)和施工都是建立在經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上，設(shè)計(jì)和施工過于保守，原因在于對隧道圍巖力學(xué)參數(shù)的不確定性上，無法充分發(fā)揮圍巖的自穩(wěn)性和支護(hù)材料的強(qiáng)度。如何充分發(fā)揮圍巖和材料的自身強(qiáng)度，達(dá)到隧道建設(shè)的安全、經(jīng)濟(jì)

2、的要求是我們急需解決的問題。
　　 由于隧道圍巖組成的復(fù)雜性，以及地質(zhì)勘測時(shí)存在片面性，故此，在設(shè)計(jì)時(shí)依賴于加大設(shè)計(jì)安全系數(shù)和支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度(如斷面尺寸，材料強(qiáng)度)。導(dǎo)致材料的過度浪費(fèi)。因此，開展隧道圍巖力學(xué)參數(shù)的反演分析的研究是非常必要的。
　　 本文對隧道圍巖力學(xué)參數(shù)的反演分析方法進(jìn)行了研究。研究內(nèi)容主要分為以下幾個(gè)方面：
　　 ①討論圍巖反演分析的原理和種類，提出適合實(shí)際工程的反演分析方法。
　　 ②

3、通過比較不同的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法，對現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到合理的數(shù)據(jù)。
　　 ③根據(jù)具體工程的施工原則和施工步驟，利用有限元理論和計(jì)算軟件模擬其施工全過程，指導(dǎo)施工。
　　 ④根據(jù)實(shí)際的監(jiān)測數(shù)據(jù)，分別建立平面和三維的計(jì)算模型，編制反演迭代公式，推導(dǎo)該隧道圍巖的力學(xué)參數(shù)。
　　 ⑤利用反演得到的力學(xué)參數(shù)，計(jì)算該隧道的應(yīng)力應(yīng)變以及位移。通過與實(shí)際監(jiān)測數(shù)據(jù)相比較，檢驗(yàn)力學(xué)參數(shù)的合理性。
　　 通過對實(shí)際隧道工

4、程圍巖的平面反演分析，結(jié)果表明：通過反演得到的圍巖力學(xué)參數(shù)與實(shí)際圍巖參數(shù)較吻合，有利于提高在隧道施工期間對隧道的監(jiān)控量測工作和超前預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。
　　 通過對實(shí)際隧道工程圍巖的三維反演分析，結(jié)果表明：建立三維模型反演得到的力學(xué)參數(shù)比平面模型得到的參數(shù)更加準(zhǔn)確，與實(shí)際監(jiān)測的數(shù)據(jù)更加吻合。
　　 通過對實(shí)際工程的分析計(jì)算，可以得出：使用位移法反演和優(yōu)化處理相結(jié)合的形式對隧道圍巖力學(xué)參數(shù)進(jìn)行反演分析，是一種簡單而又快捷的方法。