浅埋软岩大跨度隧道初期支护效应研究

摘要

围岩—支护结构的稳定性与高速公路隧道设计和施工密切相关，是隧道开挖支护顺利进行的保障。随着我国高速公路建设的快速发展，山岭地区浅埋大跨度公路隧道越来越多，对围岩稳定性和支护效应的研究，特别是对浅埋软弱围岩大跨度隧道初期支护效应的研究显得日益重要。
　　本文以济青高速公路毫山峪隧道为例，首先介绍了浅埋大跨度隧道初期支护的发展及研究现状，通过分析研究浅埋大跨度隧道围岩特性，提出了判定隧道浅埋的新方法；然后从理论方面分析讨论了围岩与支护结构的相互作用机理；接着通过APDL语言参数化建模处理分析问题，对不同支护模式下的初期支护效应进行对比分析，并讨论了支护参数、埋深等对初期支护效应的影响，提出相应的结论与建议；最后通过现场监控量测结果验证了数值计算及所得结论的正确性。
　　本文采用数值分析方法所得出的结论基本上反映了浅埋软岩大跨度隧道的初期支护效应，可为类似隧道工程的设计和施工提供参考。

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Contents

1 绪论

1.1 课题的来源

1.2 国内外的研究现状和存在的问题

1.3 本课题的研究内容、方法及技术路线

1.4 本课题的研究意义

2 浅埋软岩大跨度隧道围岩特性

2.1 隧道围岩分级

2.2 浅埋的判定与对隧道初期支护的影响

2.3 大跨的判定与对隧道初期支护的影响

2.4 软岩大跨度隧道围岩稳定性分析

2.5 隧道围岩稳定性判据

2.6 本章小结

3 浅埋软岩大跨度隧道初期支护

3.1 概述

3.2 浅埋软岩隧道失稳的力学机理

3.3 初期支护作用机理

3.4 本章小结

4 浅埋软岩大跨度隧道初期支护效应弹塑性分

4.1 毫山峪隧道简介

4.2 基于ANSYS的岩土工程有限元数值计算方法简介

4.3 计算模型及参数

4.4 初期支护效应比较分析

4.5 本章小结

5 结论与展望

5.1 主要结论

5.2 展望

附录I：附图

致谢

攻读硕士研究生期间主要成果

参考文献