大斷面公路隧道設(shè)計施工力學(xué)行為研究.pdf

1、隨著我國高等級公路的發(fā)展，大斷面公路隧道將成為高等級公路的重要組成部分。這是隧道支護結(jié)構(gòu)的變化、施工機械及施工管理技術(shù)的迅速發(fā)展所產(chǎn)生的結(jié)果。大斷面隧道因具有線型好、坡度小、線路短、通行順暢等優(yōu)點而受到人們的廣泛稱贊。但現(xiàn)實中，大斷面隧道由于開挖面積大從而引起隧道圍巖擾動大、圍巖穩(wěn)定性下降，使得大斷面隧道無論在設(shè)計還是施工中都面臨許多難題。
　　 現(xiàn)在的山嶺隧道主要采用新奧法進行施工。新奧法是以噴射混凝土錨桿作為主要支護手段，通

2、過監(jiān)控量測控制圍巖的變形，充分發(fā)揮圍巖的自承能力的施工方法，它的目的是在圍巖中形成一個封閉巖石支撐環(huán)。而目前的隧道設(shè)計主要的計算方法是利用有限元軟件進行數(shù)值模擬。有限元法是隨著電子計算機的廣泛應(yīng)用而產(chǎn)生的一種計算方法，它是近似求解一般連續(xù)體問題的數(shù)值方法。
　　 論文在查閱相關(guān)文獻資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合典型示范工程，闡述了大斷面隧道的特點、新奧法施工原理、隧道力學(xué)計算的原理與方法、有限單元法的特點及其在隧道工程計算中的作用，并基于有

3、限元軟件ANSYS對隧道進行了施工力學(xué)模擬。通過對隧道進行全斷面法開挖數(shù)值模擬和CRD法開挖數(shù)值模擬，對比這兩種開挖方法對圍巖的擾動以及對隧道襯砌力學(xué)行為的影響，比較出這兩種方法的優(yōu)劣；通過對超前注漿隧道全斷面開挖和不注漿隧道全斷面開挖的模擬，比較得出超前注漿對隧道穩(wěn)定性所產(chǎn)生的重要作用；通過對隧道全斷面開挖使用兩種不同的計算方法，即圍巖--結(jié)構(gòu)模型和荷載--結(jié)構(gòu)模型，對這兩種不同的方法得到的不同結(jié)果進行比較得出這兩種計算方法的合理性。