安远公路隧道软弱围岩段受力及变形特性研究

摘要

近年来,随着我国西部交通建设的飞速发展,大量公路工程在该区域承建。由于西部多为山区且地质条件复杂多变,在修建高等级公路过程中,公路隧道的数量迅速增加,隧道在开挖过程中也不可避免的碰到了各种复杂地质情况。该区域围岩多呈破碎状,强度低,自稳能力差,软弱围岩就是其中最常见的一种。
　　本文以连霍国道主干线(GZ45)永登至古浪高速公路安远隧道为依托,针对软弱围岩公路隧道结构受力及变形性能研究不足的现状,选取典型代表性断面埋设测试元件,即振弦式压力盒和混凝土应变计,研究该区域隧道软弱围岩受力和变形特性。通过对监测到的数据分析处理,得出了围岩及支护结构的受力分布和变形情况,进而得出二衬在软弱围岩支护结构中不能仅作为安全储备而是起着重要的支护作用的结论;根据新奥法修筑隧道的特点,对围岩稳定性进行动态监控量测,并对其数据处理得出拱顶下沉与周边收敛位移的变化规律和最终值,确定了二衬施作的合理时间;通过MIDAS/GTS软件数值模拟环形开挖留核心土法施工的全过程,得出安远隧道围岩应力场、位移场分布状态以及初期支护结构的受力情况;最后根据数值模拟结果与现场测试结果综合对比分析,得出两者在数值上虽然存在一定的差距,但变化规律基本一致,且差值在工程容许范围内,这说明使用MIADS/GTS数值模拟对隧道开挖过程动态分析是可行有效的。
　　本文通过上述研究,以期能为软弱围岩地区的隧道的设计与施工提供指导,减少工程事故的发生和对可能出现的病害治理费用以及后续养护维修费用,有非常明显的实用价值,经济与社会效益显著。

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第一章 绪论

1.1研究的背景

1.2国内外研究现状

1.3研究意义与研究内容

第二章 软弱围岩隧道受力测试及结果分析

2.1依托工程概况

2.2现场测试的主要内容与方案

2.3现场测试结果分析

2.4小结

第三章 软弱围岩隧道结构变形研究

3.1隧道施工监控量测工作目的

3.2隧道施工监控量测工作内容

3.3隧道施工监控量测数据处理及分析

3.4小结

第四章 支护结构的变形和受力分析

4.1隧道结构有限元数值仿真基本原理

4.2数值模拟软件简介

4.3计算模型及参数

4.4隧道模拟计算结果分析

4.5数值模拟结果与实测结果综合对比分析

4.6小结

结论与建议

参考文献

致谢