發(fā)布時(shí)間：2024-10-05 05:15

　　在西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的過(guò)程中,交通運(yùn)輸是其中的重要一環(huán),而眾多的黃土山嶺在一定程度上阻礙了公路的暢通,因此,黃土隧道的施工建設(shè)越來(lái)越被研究人員所關(guān)注。在黃土隧道施工過(guò)程中出現(xiàn)的諸多“病害”嚴(yán)重威脅著人民的生命財(cái)產(chǎn)安全,因而需要充分了解黃土圍巖的變形特性以加強(qiáng)其支護(hù)結(jié)構(gòu)。本文以甘肅省蘭州市的兵草嶺黃土隧道為工程背景,在ANSYS有限元軟件中分別建立隧道的二維和三維模型,提出一種加強(qiáng)支護(hù)結(jié)構(gòu)并與傳統(tǒng)支護(hù)作對(duì)比,分析了隧道在分段施工過(guò)程中在加強(qiáng)支護(hù)下圍巖的變形特性,此外還對(duì)隧道進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)。論文所做的主要工作如下:對(duì)國(guó)內(nèi)外黃土隧道圍巖變形和支護(hù)結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀做了綜述,根據(jù)隧道圍巖的支護(hù)原則提出了一種適用于黃土隧道的加強(qiáng)支護(hù)結(jié)構(gòu),即在傳統(tǒng)支護(hù)模式的基礎(chǔ)上,在起拱線處施做梯形承托和在拱腳處打入注漿的鎖腳錨管。概括了黃土的彈塑性力學(xué)基本原理,說(shuō)明了在ANSYS軟件中隧道開(kāi)挖與支護(hù)的實(shí)現(xiàn)方式。建立了隧道的二維有限元模型,對(duì)比分析了傳統(tǒng)支護(hù)和加強(qiáng)支護(hù)后隧道的地表沉降、洞周位移、圍巖應(yīng)力以及支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。結(jié)果表明:加強(qiáng)支護(hù)結(jié)構(gòu)更適合于黃土隧道,且優(yōu)于傳統(tǒng)支護(hù)。建立了加強(qiáng)支護(hù)的隧道三維有限元模型,模...

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)
        1.2.1 黃土隧道的圍巖特性研究現(xiàn)狀
        1.2.2 黃土隧道出現(xiàn)的各種“病害”研究現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容
第2章 黃土隧道圍巖變形控制方案研究
    2.1 概述
    2.2 工程概況
    2.3 隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.4 圍巖變形控制方案研究
    2.5 本章小結(jié)
第3章 黃土隧道圍巖特性及其控制的有限元模擬
    3.1 概述
    3.2 黃土的彈塑性力學(xué)基本原理
        3.2.1 彈塑性分析的基本方程
        3.2.2 土體的本構(gòu)模型
        3.2.3 屈服準(zhǔn)則
    3.3 黃土隧道開(kāi)挖與支護(hù)在ANSYS中模擬的實(shí)現(xiàn)過(guò)程
    3.4 二維模型建立
    3.5 計(jì)算結(jié)果分析
        3.5.1 地表沉降分析
        3.5.2 隧道位移分析
        3.5.3 圍巖應(yīng)力分析
        3.5.4 支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 黃土隧道分段連續(xù)施工的三維建模分析
    4.1 概述
    4.2 三維模型建立
    4.3 隧道分段施工在ANSYS中的求解過(guò)程
        4.3.1 施工卸載與應(yīng)力釋放
        4.3.2 應(yīng)力釋放計(jì)算
        4.3.3 連續(xù)施工步模擬
    4.4 計(jì)算結(jié)果分析
        4.4.1 隧道上方巖體分析
        4.4.2 洞周位移分析
        4.4.3 圍巖應(yīng)力分析
        4.4.4 初襯應(yīng)力分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 黃土隧道圍巖變形控制的監(jiān)控量測(cè)
    5.1 概述
    5.2 隧道監(jiān)控量測(cè)的目的及原則
        5.2.1 目的
        5.2.2 原則
    5.3 隧道監(jiān)控量測(cè)的項(xiàng)目和方法
        5.3.1 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目
        5.3.2 監(jiān)測(cè)方法
    5.4 兵草嶺隧道施工監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)整理與分析
        5.4.1 地質(zhì)狀況觀察
        5.4.2 拱頂下沉
        5.4.3 周邊收斂
        5.4.4 地表邊坡
        5.4.5 圍巖壓力
        5.4.6 初襯混凝土應(yīng)力
    5.5 基于監(jiān)測(cè)結(jié)果提出的黃土隧道施工建議
    5.6 施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果與數(shù)值模擬的分析對(duì)比
        5.6.1 影響因素
        5.6.2 模擬與監(jiān)測(cè)對(duì)比分析
    5.7 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝



本文編號(hào)：4007577