基于現(xiàn)場實測圍巖壓力的偏壓隧道結(jié)構(gòu)和開挖方式優(yōu)化研究.pdf

1、隨著我國高速公路的快速發(fā)展，公路隧道越來越多，在隧道施工過程中，洞室周圍的巖體發(fā)生應(yīng)力重分布，當這種重分布的應(yīng)力超過圍巖強度極限時，會造成圍巖失穩(wěn)破壞，所以在施工過程中支護結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)研究和圍巖穩(wěn)定性評價非常重要。在隧道施工過程中，不同的開挖方式在施工的安全性、經(jīng)濟性和工期上差別較大，所以開挖方式的優(yōu)化選擇對隧道施工有重要意義?，F(xiàn)場對圍巖壓力進行監(jiān)測,對圍巖壓力的時空分布規(guī)律進行分析?；诂F(xiàn)場實測圍巖壓力，根據(jù)荷載結(jié)構(gòu)法原理利用ANSY

2、S軟件對不同二襯厚度下隧道襯砌結(jié)構(gòu)受力和變形特性進行數(shù)值模擬分析；根據(jù)地層結(jié)構(gòu)法原理利用ANSYS軟件模擬隧道不同的開挖方式，并對不同工況進行對比取優(yōu)。
　　本文通過監(jiān)測、計算及分析，得到了以下主要結(jié)論：⑴實測圍巖壓力與地形之間具有較為一致的對應(yīng)性，埋深大處壓力大，埋深小處壓力小，圍巖壓力受地形的影響顯著。⑵五級圍巖實測圍巖壓力最大值占設(shè)計值的比例不到7％。按照規(guī)范確定的圍巖壓力進行設(shè)計的襯砌結(jié)構(gòu)具有過大的安全儲備。⑶軸力引起的應(yīng)

3、力在二襯各個部位相差不大。彎矩引起的應(yīng)力在二襯各個部位變化比較大。彎矩引起的二襯內(nèi)側(cè)應(yīng)力值與彎矩引起的二襯外側(cè)應(yīng)力值大小相等方向相反。二襯總應(yīng)力主要由彎矩引起的應(yīng)力控制。隨著厚度的變化，二襯外側(cè)總應(yīng)力在左側(cè)拱腳與左側(cè)拱腰之間逐漸減??；在左側(cè)拱腰與拱頂中部之間逐漸增大；在拱頂中部與右側(cè)拱肩之間逐漸減??；在右側(cè)拱肩到右側(cè)拱腳之間逐漸減小。⑷偏壓隧道在選擇雙側(cè)壁導(dǎo)坑法和環(huán)形開挖預(yù)留核心土法施工方案時，優(yōu)先考慮雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。當選擇雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施