基于位移反分析法的小凈距隧道施工力學(xué)行為研究.pdf

1、隨著城市建設(shè)的不斷擴(kuò)張以及人民生活水平的不斷提高，交通運(yùn)輸工程建設(shè)迅猛發(fā)展，受地質(zhì)地形等復(fù)雜環(huán)境的制約，傳統(tǒng)的分離式隧道已不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的交通需求，小凈距隧道被越來越廣泛的應(yīng)用于山嶺交通工程中。然而，小凈距隧道中巖柱厚度遠(yuǎn)小于普通分離式隧道，圍巖變形和支護(hù)結(jié)構(gòu)受力更為復(fù)雜，且施工過程中往往會遇到隧道埋深較淺、地表傾斜等不良施工條件，形成淺埋偏壓隧道，施工中易出現(xiàn)坍塌、冒頂、地表塌陷等工程災(zāi)害。因此，設(shè)計(jì)施工前對地質(zhì)條件進(jìn)行充分的勘

2、察，研究其失穩(wěn)機(jī)理并選擇科學(xué)合理的施工方法、支護(hù)體系，對提高淺埋偏壓小凈距隧道的安全施工、高效掘進(jìn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　結(jié)合廣東江羅高速公路大石嶺隧道工程項(xiàng)目，采用理論分析、數(shù)值模擬以及現(xiàn)場實(shí)測相結(jié)合的方法，對淺埋偏壓小凈距隧道的襯砌內(nèi)力及施工順序進(jìn)行了綜合分析，主要研究工作及成果有：
　?。?）基于我國《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》及前人關(guān)于偏壓隧道圍巖壓力的計(jì)算方法，總結(jié)了淺埋偏壓小凈距隧道的圍巖壓力及襯砌內(nèi)力計(jì)算公式，并針對

3、工程實(shí)例進(jìn)行了計(jì)算分析，結(jié)果表明偏壓作用會導(dǎo)致襯砌彎矩隨著埋深的增加在拱圈內(nèi)緣上由拉伸狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閴嚎s狀態(tài)，而襯砌在深埋側(cè)截面軸力大于淺埋側(cè)。
　?。?）借助正交試驗(yàn)法構(gòu)造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練樣本，采用遺傳算法優(yōu)化的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對現(xiàn)場實(shí)測的隧道位移數(shù)據(jù)進(jìn)行位移反分析，得到了更為接近實(shí)際圍巖的物理力學(xué)參數(shù)，并利用所得參數(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬，將模擬結(jié)果與現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果相比較，通過誤差分析，驗(yàn)證了反演結(jié)果的可靠性。
　?。?）基于有限差分理論，建