連拱隧道施工方法選擇的敏感性研究.pdf

1、20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著交通建設(shè)的高速發(fā)展，我國(guó)公路隧道不斷增加。在一些特殊地質(zhì)及地形條件下，分離式隧道受到了很大的局限，特別是山嶺重丘區(qū)，連拱隧道由于其線型順暢、占地面積少等優(yōu)點(diǎn)，得到了越來(lái)越多的應(yīng)用，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。 本文主要以離石連拱隧道為依托，運(yùn)用大型通用有限元軟件ANSYS，分別從圍巖級(jí)別、隧道埋深和跨度三個(gè)方面建立平面有限元模型，通過(guò)對(duì)中導(dǎo)洞全斷面法、中導(dǎo)洞上下臺(tái)階法和三導(dǎo)洞法三種施工方法的施工全過(guò)程模

2、擬，得到應(yīng)力和位移計(jì)算結(jié)果。通過(guò)對(duì)拱頂、拱腰和拱底特征節(jié)點(diǎn)在三種不同施工方法下得到的應(yīng)力和位移計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，探討連拱隧道施工方法選擇的敏感性問題，得到以下幾點(diǎn)主要結(jié)論： ①通過(guò)對(duì)Ⅰ～Ⅴ級(jí)圍巖級(jí)別下隧道施工全過(guò)程的有限元模擬，得到拱頂、拱腰和拱底應(yīng)力和位移計(jì)算結(jié)果。結(jié)果對(duì)比分析表明，圍巖級(jí)別越差，施工方法對(duì)應(yīng)力和位移的敏感性就越大?？梢娫趪鷰r條件越差時(shí)，施工方法的選擇越重要。 ②通過(guò)對(duì)30m、50m和100m埋深下

3、三種施工方法施工全過(guò)程的數(shù)值模擬，得到各特征節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力和位移計(jì)算結(jié)果。分析表明，在一定埋深范圍內(nèi)，施工方法選擇的敏感性隨埋深的增大而增加。 ③通過(guò)對(duì)三種施工方法在兩車道、三車道和四車道三種不同跨度下施工全過(guò)程的數(shù)值模擬，得到不同跨度下拱項(xiàng)、拱腰和拱底特征節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力和位移計(jì)算結(jié)果。通過(guò)對(duì)計(jì)算結(jié)果的對(duì)比分析，可以看出應(yīng)力和位移的變化情況。從拱腰應(yīng)力和拱頂位移計(jì)算結(jié)果的對(duì)比分析中，在一定程度上反映出跨度越大，敏感性越大，越應(yīng)注重施工方