鸿图嶂特长公路隧道力学行为及不良地质段控制措施研究

发布时间：2023-05-25 01:10

　　隧道工程对保护自然环境的作用明显,可大大减少行车距离和提高行车效率。随着国民经济的飞速发展,越来越多的工程项目采用了隧道方式越岭,特长公路隧道已成为高速公路中不可或缺的选择。广东省目前有多条特长公路隧道在建,多分布于粤东及粤北地区。本文依托在建大丰华高速的鸿图嶂隧道,采用文献调研、数值计算、理论分析等手段,研究了鸿图嶂特长公路隧道力学行为及不良地质段控制措施等问题。本文主要研究内容及取得的研究成果如下:(1)基于荷载-结构法以及隧道工程有限元分析软件MIDAS/GTS,分析了隧道衬砌在运营状况下各级典型围岩区段的变形和受力特征,得到了Ⅴ级围岩区段二次衬砌受力相对比较明显、Ⅳ级围岩区段衬砌受力和变形均较Ⅴ级围岩减少较多的特点,且二次衬砌支护参数设计均满足规范要求。(2)基于地层-结构模型以及隧道工程有限差分分析软件FLAC^3D,对隧道V级围岩区段采用三台阶七步开挖施工参数进行了优化分析,得出开挖进尺从0.5m到1.5 m变化时,隧道围岩变形差异显著;核心土留设长度从4m到8m变化时,隧道围岩的变形分布规律相似,量值的变化不大;中下台阶间距从6m到10 m变化时,隧道...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 项目背景及意义
        1.1.1 项目背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 长大隧道实例现状
        1.2.2 隧道不良地质段设计与研究现状
    1.3 论文的主要研究内容
第二章 工程概况
    2.1 隧道概况
    2.2 工程地质概况
        2.2.1 地质构造
        2.2.2 地层岩性
        2.2.3 水文地质
        2.2.4 地震及区域稳定性
    2.3 隧道围岩分级、分段及工程特性
    2.4 隧道洞门结构设计
        2.4.1 设计原则
        2.4.2 洞口设计
        2.4.3 洞口电缆井及水沟设计
    2.5 本章小结
第三章 基于荷载-结构模式的隧道结构力学特征分析
    3.1 基于工程类比法的隧道支护设计参数
    3.2 隧道二次衬砌结构计算
        3.2.1 荷载分配比例
        3.2.2 荷载组合
        3.2.3 荷载计算方法
            3.2.3.1 围岩压力
            3.2.3.2 混凝土收缩徐变作用
            3.2.3.3 温度荷载
            3.2.3.4 地震作用力
        3.2.4 计算参数
    3.3 隧道二次衬砌结构力学特征分析
        3.3.1 明洞计算结果
        3.3.2 Ⅴ级围岩衬砌类型(浅埋)计算结果
        3.3.3 Ⅴ级围岩衬砌类型(深埋)计算结果
        3.3.4 Ⅳ级围岩衬砌类型计算结果
    3.4 本章小结
第四章 基于地层-结构模式隧道开挖数值模拟优化分析
    4.1 计算模型及模拟过程
        4.1.1 计算模型
        4.1.2 计算参数
        4.1.3 施工过程模拟步骤
    4.2 隧道开挖施工参数数值优化分析
        4.2.1 合理开挖进尺优化
        4.2.2 合理核心土长度研究
        4.2.3 中下台阶合理间距研究
    4.3 本章小结
第五章 隧道不良地质段支护设计与控制措施
    5.1 高地应力岩爆地段支护设计及控制措施
        5.1.1 地应力测试
        5.1.2 岩爆级别的预判
        5.1.3 岩爆地段防治原则
        5.1.4 鸿图嶂隧道岩爆地段支护设计及控制措施
    5.2 断层破碎带段支护设计及控制措施
        5.2.1 断层破碎带段支护设计原则
        5.2.2 隧道断层破碎带段防排水设计原则
        5.2.3 断层破碎带段涌水应对措施
    5.3 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
致谢
附件



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