文档介绍：河北工业大学
硕士学位论文
浅埋偏压双连拱隧道施工稳定性研究
姓名:唐伟
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:窦远明
20081101
河北工业大学硕士学位论文
浅埋偏压双连拱隧道施工稳定性研究
摘要
随着我国高速公路的迅速发展,连拱隧道作为一种新的隧道结构形式,因其占地小、
线形流畅等,被越来越广泛的运用到实际工程中。由于结构的复杂、施工在时间和空间上
的不对称性,连拱隧道的围岩和支护结构的稳定性比单洞隧道复杂的多。目前,连拱隧道
在施工过程中围岩和支护结构的稳定性问题,已成为业内关注的热点课题。
在实际工程中,由于地形的复杂性和地质结构的不确定性,隧道偏压现象普遍存在。
对连拱隧道,偏压对开挖后围岩和支护结构的力学行为有很大的影响。目前,国内对偏压
情况下,连拱隧道施工稳定性的研究工作还处于初步阶段。
本文以张石高速公路中的连拱隧道作为研究背景,采用有限元法,模拟偏压作用下连
拱隧道的施工过程,重点分析运用不同的施工顺序,隧道开挖后,围岩和支护结构的应力、
位移分布情况、中隔墙的应力分布规律以及围岩塑性区的分布。
首先介绍了隧道的稳定性理论,其实质就是分析隧道开挖后,围岩和支护结构的应力、
应变的分布,并运用相关的准则对其进行判定。
接着介绍了新奥法的设计施工理念及连拱隧道的施工方法,讨论对偏压和浅埋的认
识,并从力学角度,分析浅埋情况下,偏压连拱隧道施工后的稳定性。
然后结合工程实例,运用有限元理论,分析浅埋情况下,偏压连拱隧道的施工过程;
运用有限元软件 MIDAS-GTS 建立三维模型,进行三维弹塑性分析,重点分析不同的施工
方法,隧道开挖后,围岩和支护结构的应力分布、变形规律,关键部位中隔墙的应力变化
规律、围岩塑性区的分布,进一步分析隧道开挖后的稳定性。
最后分析总结浅埋偏压连拱隧道的稳定性,得出一些有益的结论,为后续的设计和
施工提供技术指导。
关键词:偏压,连拱隧道,稳定性,中隔墙,有限元法,三维弹塑性分析
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浅埋偏压双连拱隧道施工稳定性研究
Study on the Stability of Shallow Multi-arch Tunnel under
Unsymmetrical Pressure during Construction
ABSTRACT
With the fast development of expressway construction in our country,As a new tunnel
structure, tunnel has been widely used in practical projects,for the merits in space and
line stabilities of surrounding rocks and supporting structure are much more
complicated than tunnel,because of plex structure and construction
nonsymmetries in place and ,the stability of surrounding rock and supporting structure
of multi-arch tunnel under construction is ing a top subject in this field.
Actually,the phenomenon of unsymmetrical pressure is mon,because plex
landscape and uncertain to tunnel,the influence by unsymmetrical
pressure to behaviors of surrounding rock and supporting structure is very present, the
research to construction stability of multi-arch tunnel is still in its initial stage in our country.
This papers took a multi-arch tun