公路隧道围岩压力计算方法与监测研究

摘要

由于在我们现今的公路隧道围岩压力的计算方法中，其计算公式主要来源于铁路隧道，而且公路隧道的断面形状及开挖跨度和高度等，与铁路隧道都有很大的差别，所以现今采用的计算公路隧道围岩压力的理论公式，计算得来的公路隧道围岩压力与现场实测压力值在很大程度上不一致，这就使得我们用现今规范推荐的公路隧道围岩压力计算公式计算得来的围岩压力值对公路隧道进行设计是不很合理的。从本文的研究表明，根据现今规范推荐的围岩压力计算公式计算围岩压力，用其进行结构设计是不经济的。 鉴于上面的原因，本文以渝湘高速公路正阳及斑竹林隧道为依托工程，对围岩压力计算方法进行分析比较，并对侧压力系数的理论计算值和现场实测值进行对比分析；选取部分断面，对深埋及浅埋公路隧道围岩压力的理论计算值、现场监测值以及数值模拟计算值进行比较分析，就现今的围岩压力计算公式存在的不足提出建议；对公路隧道围岩压力的分布的特征进行分析说明，给出侧压力系数的建议取值范围。对于深埋隧道，侧压力系数按规范取值较合理，对于浅埋隧道，当围岩较破碎时，侧压力与拱顶压力比值较大。随着破碎程度的增加，比值也逐渐增大。 本文研究的内容和结果，希望能给公路隧道的设计与施工带来参考价值。

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第一章绪论

1.1公路隧道围岩压力计算方法发展状况

1.1.1偏压隧道

1.1.2浅埋公路隧道及一般山岭公路隧道

1.2本文研究的意义及目的

1.3本文研究内容及方法

第二章公路隧道围岩压力计算理论与方法

2.1围岩压力分类及计算理论

2.2深埋公路隧道围岩压力计算方法

2.3确定公路隧道围岩压力的新方法

2.4浅埋公路隧道围岩压力计算方法

2.5本章小结

第三章公路隧道围岩压力监测的实例分析研究

3.1依托工程左右线近出口工程地质条件介绍

3.1.1工程地质简介

3.1.2施工地质特征

3.2围岩受力分析

3.2.1围岩中的力学状态

3.2.2浅埋隧道围岩压力分析

3.2.3深埋隧道围岩压力分析

3.3本章小结

第四章公路隧道围岩压力的数值分析研究

4.1有限元法原理介绍

4.1.1有限元法分析过程概述

4.1.2岩土体的屈服条件

4.2有限元法数值模拟计算

4.2.1 ANSYS有限元分析软件介绍

4.2.2有限元分析参数确定

4.2.3有限元建模分析

4.3本章小结

第五章结论

致谢

参考文献

在学期间发表的论著及取得的科研成果