大跨径薄覆盖层输水隧洞施工过程数值模拟研究
地下空间已开始作为极其重要的自然资源加以开发，在我国各领域已有大量使用。隧道工程是目前应用最为广泛的地下工程，其应用领域是非常广泛的，例如铁路隧道、城市地铁隧道、水工隧洞等。隧道工程为我们的生活、社会发展以及人类的生存都带来了诸多益处，然而由隧道施工引起的地表变形却一直都是不可忽视的工程问题。因此，如何合理预测、把握隧道施工所引起的地表变形是一个非常重要的课题。
本文系统地研究了隧道工程施工地层、支护措施的变形受力机理，总结了隧道工程施工数值模拟的基本方法，在此基础上提出了浅埋暗挖法施工数值模拟的实现方法，并考虑了地应力的逐步释放过程。本文以南水北调中线工程山门河暗渠为工程依托，结合有限元软件ANSYS，对该工程进行了二维弹塑性有限元分析。对比分析了台阶法四种方案的地层和地表位移变化过程，总结了台阶法施工地层和地表位移变化规律。本文对隧洞实测数据进行了统计整理，得到了地表实际沉降的拟合曲线，通过与数值模拟结果的对比分析，验证了本文研究方法的可行性、适用性，得出了应力释放参数选取范围。在此参数的基础上对交叉中隔墙法（四步）和交叉中隔墙法（六步）进行了数值模拟，通过对交叉中隔墙法数值模拟结果的分析，得出了四步和六步开挖工法的地层和地表位移变化规律。并分析了交叉中隔墙法（四步）和交叉中隔墙法（六步）施工对上部建筑物的影响，分析结果为山门河暗渠的设计施工提供了有力的参考价值和指导意义。
输水隧洞;施工管理;数值模拟
华北水利水电大学
硕士
水工结构工程
翟渊军;孙明权
2013
中文
TV651.3
118
2013-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）