小净距隧道开挖数值模拟及动力特性研究

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1、分类号U45单位代码10618密级公开学号31201063专业硕士学位论文小净距隧道开挖数值模拟及动力特性研究研究生姓名：张义导师姓名及职称：高峰教授董德禄高级工程师申请专业学位类别工程硕士学位授予单位重庆交通大学论文提交日期2015年10月15日专业领域名称建筑与土木工程论文答辩日期2015年12月07日2015年12月07日NumericalSimulationAndDynamicCharacteristicsResarchOfTunnelExcavationWithSmallClearDistanceAD

2、issertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhangYiSupervisor：Profo.GaoFengProfo.DongDelu重庆交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重票贡献的个人和集体，均已在文中ＵＪＩ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承

3、担。７＾＜：日期）＾＾学位论文作者签名义：於矿年月日＾｜重庆交通大学学位论文化权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被杳阅巧借阅。本人授权重庆交通大学可Ｗ将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检Ｊ索，可ＵＩ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论义全文数据库》，并进行信息服务（包括但不限于汇编、复制、发行、

4、信息网络传播等），同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。学位论文作者签名Ａ指导教师签名：ｓ日期再月日期／心月／：＞辟巧本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊（光盘版）电子杂志杜ＣＮＫＩ系列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕±学位论文全文数据库出版章程》规。定享受相关权益学位论文作者签名：指导教＾师签名ｊ？：；日日日期Ｘ耗月日期月／＜？【Ｖ吟＞嘗托＾摘要摘要近年来，我国经济的腾飞伴随着交通行业的发展，国家越来越重视基础设施建设，在路桥隧方面投入了大量资金。隧道作为我国交

5、通大动脉中重要的一环同样也得到广泛的重视，其方便快捷，节约时间成本，环境破坏小，因此隧道扮演着越来越重要的角色。随着近些年中国高速公路的快速发展，小净距隧道已经成为高速公路隧道结构中常采用的一种形式，由于两隧道净距小，隧道结构及周边围岩受力情况较复杂，因此有必要对小净距隧道从勘察、设计、施工等各个方面进行研究。本文依托古牛坡隧道工程地质及概况，围岩级别分别为Ⅲ、Ⅳ级，属于较好的围岩。根据工程提供的相关数据和资料，进行了调查、理论研究和相关计算，具体成果如下：(1)根据数值分析计算理论，对地下结构工程的爆破振动建

6、立了运动方程，对爆破动力数值模拟基本理论进行了分析。(2)利用有限元软件ANSYS建立有限元模型，当围岩级别为Ⅲ级围岩时，左洞采用上、下台阶开挖法，右洞采用全断面开挖法。当围岩级别为Ⅳ级围岩时，左洞采用CD法，右洞采用上下台阶法。得到了不同围岩不同开挖方法下围岩和隧道结构的相关数据，并比较得出了两种不同围岩两种不同施工方法的位移及应力值。(3)运用瞬态动力学的基本理论，建立了三维数值模型,利用ANSYS软件分析新建隧道爆破施工对先建隧道衬砌的影响，从振动速度，位移场进行分析。(4)根据有限元计算结果以及监控量测

7、得到的实测数据，对比两者间的差异，并进行分析，通过与现场监控数据的比较，验证数值模拟方法的准确性。(5)对小净距隧道不同围岩采用不同的施工方法进行模拟，开挖方法可行，新建隧道爆破施工对已建隧道爆破振速在标准范围内，对以后类似工程具有一定的指导意义。关键词：隧道，CD法，台阶法，监控量测，爆破iABSTRACTABSTRACTInrecentyears,ourcountry'seconomicrapiddevelopmentisaccompaniedbythedevelopmentofthetransportat

8、ionsector.Ourcountrypaysmoreandmoreattentiontotheconstructionofinfrastructure,andhasinvestedalotofmoneyintheconstructionofroads,bridgesandtunnels.AsaimportantpartofthetrafficarteryinChina,tunnel