【硕士】浅埋大跨度偏压隧道动态施工数值模拟和施工工序比选研究【2009】

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内容简介

　　学科专业：建筑与土木工程　　授予学位：工学硕士　　学位授予单位：中南大学　　学位年度： 2009年　　“不同级别围岩和环境条件下浅埋、大跨度、偏压隧道断面设计和施工几何参数优化与设计荷载的确定"是岩土和隧道工程界的一个迫切需要解决的难题。本文对“不同级别围岩和环境条件下浅埋、大跨度、偏压隧道动态施工数值模拟和施工工序比选"进行了了研究，通过研究取得如下成果：　　(1)对大跨度单拱隧道不同断面，如圆形、矩形和椭网形开挖引起的应力场和位移场进行了分析和计算，揭示了其各自的地压活动规律；　　(2)提出了隧道动态施工三维数值模拟的基本思想，并介绍了常用的隧道施工数值模拟三维显式有限差分计算程序——FLAC30的计算原理及本构模型；　　(3)分别对Ill、IV和V级别围岩中的浅埋、大跨度、偏压隧道动态施工进行了数值模拟分析，得到浅埋、大跨度、偏压隧道不同阶段开挖和支护阶段的应力场和位移场分布特征；　　(4)对比分析采用台阶法或CD法在各级围岩中进行浅埋、大跨度、偏压隧道开挖支护所引起的围岩应力场、位移场以及支护结构的受力情况，确定了不同级别围岩中，浅埋、大跨度、偏压隧道的合理施工方法和工序；　　(5)分析了地形偏压程度对隧道结构的影响；　　(6)总结并分析了隧道动态施工管理的基本思想及注意事项。本文的研究成果可为提高浅埋、偏压、大跨度隧道的结构设计和施工水平提供有价值的建议，使浅埋、偏压、大跨度隧道结构设计和施工更为经济、合理。　　

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