阿拉坦隧道V级围岩浅埋段全位移现场测试与数值分析

摘要

隧道开挖过程中,围岩变形的监控量测对隧道安全施工非常重要。目前,隧道围岩位移监控量测一般对掌子面开挖后围岩的变形量测,造成了围岩变形信息收集不完整,即存在一定损失位移尤其是软弱围岩更不能忽略。本文依托阿拉坦隧道监控量测,对隧道出口浅埋段开挖过程地表和围岩竖向位移进行了监测,并在此基础上三维模拟了隧道开挖过程围岩变形,得到了阿拉坦隧道V级围岩出口浅埋段全位移变化规律。其主要研究内容如下:
　　1.依据阿拉坦隧道施工过程中现场测试得到了,地表和围岩竖向全位移,分析了隧道开挖过程中地表和围岩竖向全位移变化规律。
　　2.运用MIDAS GTS有限元软件,实现了对隧道开挖全过程的三维数值模拟。并将数值计算结果与实测地表、围岩竖向全位移进行了对比,分析了计算结果和实测结果的差异及其原因。
　　3.通过三维隧道开挖全过程数值模拟,分析了V级围岩洞口浅埋段施工过程中的地表沉降与隧道围岩周边不同深度处全位移变化规律;并研究了隧道施工过程中围岩分布范围,以及造成该范围大小的原因。
　　通过围岩全位移的研究,为类似隧的设计和安全施工提供了参考依据。

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第一章 绪论

1.1背景和意义

1.2国内外研究现状

1.3本文研究内容

1.4研究技术路线

第二章 V级围岩浅埋段全位移现场测试与分析

2.1工程概况

2.2围岩变形规律及影响因素

2.3地表沉降分析

2.4围岩全位移量测方案

2.5拱顶围岩竖向全位移分析

2.6小结

第三章 V级围岩浅埋段竖向全位移数值分析

3.1岩体弹塑性模型

3.2计算模型及参数选取

3.3计算与实测结果对比分析

3.4小结

第四章 V级围岩浅埋段各向全位移三维数值分析

4.1引言

4.2地表点位移变化分析

4.3拱部围岩全位移分析

4.4曲墙周边围岩全位移分析

4.5基底围岩全位移分析

4.6小结

第五章 全位移条件下对围岩塑性开展范围分析

5.1引言

5.2计算结果

5.3本章小结

第六章 结论与建议

6.1本文主要结论

6.2进一步研究的建议

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢