长冲隧道信息化施工监测与数值模拟研究
本论文以长冲隧道工程为依托，对隧道信息化施工进行了深入的研究。本文从量测原理、信息采集及量测布置、量侧信息分析及反馈等几个方面进行研究，重点放在量测信息分析及反馈上。根据获取的量测信息，尤其是位移信息进行分析，依照各种经验方法和理论准则，以及有限元理论分析综合进行反馈，把握隧道的初始地应力及开挖时围岩和隧道结构的变形和受力规律，确认围岩和隧道结构的稳定性，确定合理的支护时机和支护参数，在保证施工安全的基础上追求工程经济性。本文运用同济曙光软件对长冲隧道的开挖方法进行优化分析，选取了台阶法和CD工法进行模拟，从隧道周边围岩的位移和应力特征、初期支护和二次衬砌的轴力剪力弯矩等方面进行了系统的比较。最后使用ANSYS软件对长冲隧道岩溶富水区的二次衬砌的稳定性进行了数值模拟，考虑了外水压力分别为0、0.15、0.3、0.6、0.9和1.2MPa时二次衬砌的受力特点。
研究结果表明：长冲隧道施工选取的台阶法和支护结构参数是安全的；通过长冲隧道信息化施工中地质超前预报的应用证明预报结果是可信的，起到了超前地质预报的作用，直接指导了施工，有效地促进了工程进度，避免了意外事故的发生；台阶法有施工效率高、施工费用低的优点，有利于加快施工进度，节约成本；不论从节约费用还是从施工力学出发，长冲隧道宜采用台阶法施工；对于地下水位较高的岩溶富水区隧道的衬砌结构设计时应充分考虑外水压力对隧道的影响，衬砌拱脚位置是衬砌结构受力最不利位置，设计时还应对拱顶和仰拱部位有足够的重视。
隧道工程;信息化施工;数值模拟;隧道结构;支护结构;施工力学
重庆交通大学
硕士
结构工程
徐林生
2009
中文
U455
97
2009-11-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）