連拱隧道支護結構力學特性研究.pdf

1、我國在高等級公路的建設中，在特殊地質及地形條件受限的地區(qū)，為了高速公路線型及展線的需要，同時為了獲得良好的技術經濟效果，常常選擇連拱結構的隧道方案。但通過對建成和在建的連拱隧道的調查和總結，支護結構受力的復雜性和中墻開裂、滲漏水是連拱隧道設計、施工和運營中的突出問題。因此，在進行雙連拱隧道設計時，對其所采用的中墻結構型式及其支護結構的力學特性的研究是極其重要的。 本文首先對現(xiàn)場量測圍巖壓力分布情況和初期支護受力特點及工作狀態(tài)進行

2、了分析，同時在有限元分析中結合現(xiàn)場量測數(shù)據(jù)的分析進行計算參數(shù)的合理選取來模擬現(xiàn)場開挖計算，提出不同中墻的初期支護結構設計可行控制點。 接著通過結合現(xiàn)場量測圍巖壓力的分布情況，基于雙塌落拱的假定建立了連拱隧道的荷載模式及確定方法，又通過荷載結構法對不同中墻連拱隧道的二次襯砌結構力學特性進行計算分析，明確了整體式中墻與二襯開裂的原因，并結合現(xiàn)場量測對二次襯砌的受力分析，對二次襯砌的長期安全性也進行了分析評價，提出連拱隧道二次襯砌設計

3、要點及不同中墻二次襯砌設計的控制關鍵。 最后又通過建立平面彈塑性有限元模型，對不同中墻型式的連拱隧道進行了模擬開挖分析，即對不同中墻連拱隧道的支護結構力學特性及中墻力學行為進行了對比、分析，接著從三個方面進行比較對中墻結構進行了優(yōu)劣分析，結果表明分層式曲中墻是最優(yōu)的中墻型式，并對其在施工中穩(wěn)定性相對不足進行了進一步優(yōu)化，使其能更好地應用到實際工程中去。同時對中墻結構設計荷載的確定及不同中墻的設計控制進行了探討。論文還對現(xiàn)場監(jiān)控量