某公路隧道ⅲ级围岩开挖分析与衬砌结构设计

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1、山东科技大学学士学位论文学位论文某公路隧道Ⅲ级围岩开挖分析与衬砌结构设计李本鹏学科专业：交通工程指导教师：苏会锋2010年5月86山东科技大学学士学位论文摘要以某单洞单向两车道设计车速为60km/h围岩等级为Ⅲ级的公路隧道为研究对象，基于公路隧道开挖常用的下导洞超前全断面法、下台阶法等方法对该隧道进行开挖分析。根据公路隧道设计规范，用迈达斯GTS软件对隧道建模并模拟不同的开挖方式，研究各种开挖方式对围岩的位移、应力、轴力弯矩的影响，从受力的角度选择在公路隧道Ⅲ级围岩中最适合的开挖方法。然后，再利用GT

2、S软件对隧道的衬砌进行结构设计，包括隧道的初次衬砌选择，二次衬砌设计、建模和衬砌结构的配筋设计等。最后，对该Ⅲ级围岩公路隧道的开挖分析及其衬砌的结构设计作最后总结，包含作者对GTS软件应用的总结和对该设计隧道的施工可行性的分析，以及对本次设计的一些感想，附录中是外文文献及作者对其作的中文翻译。关键词：公路隧道、Ⅲ级围岩、开挖方法、衬砌设计、结构配筋86山东科技大学学士学位论文AbstractTakesomehighwaytunnelassubjectinvestigated,thetunnelisde

3、signedtobeaone-waytwo-lanehighwaytunnelofsinglehole,withdesignspeedof60km/handrockgradeofⅢ.Thedesignisbasedonthecommonlyusedmethodsintunnelexcavation,likefull-facemethodwithaheadunderpilot,downstairsmethodandsoon,tomakeexcavationanalysisforthetunnel.Acc

4、ordingtotheroadtunneldesignstandard,weuseMidasGTSsoftwaretomodelingandsimulationthetunnelexcavationindifferentwaystostudycircumstancesofthedisplacement,stressandaxialforceoftheroadtunnelundervariousexcavationmethodsandselectthebestexcavationmethodundert

5、hegivenconditions.Then,weusethesoftwareforstructuraldesignofthetunnellining,includinginitialdesignofthetunnellining,modelinganddesignofsecondaryliningandliningstructurereinforcementdesign.Finally,wemakeafinalsummaryoftheexcavationandthestructuralliningd

6、esignoftheclassⅢrocktunnel,Includingtheauthor’ssummaryoftheGTSsoftwareapplicationsandtheanalysisofthefeasibilityofthedesignedtunnelconstruction,aswellassomeofthisdesignfeelings.TheforeignlanguageliteratureanditsChinesetranslationtranslatedbyauthorareint

7、heappendix.Keyword：Highwaytunnel，Ⅲgraderock，Excavationmethod，Liningdesign，Structuralreinforcement86山东科技大学学士学位论文目录1绪论11.1公路隧道的设计依据及技术标准11.1.1设计依据11.1.2主要技术标准11.2工程概况31.2.1地形、地貌、气象特征31.2.2工程特点31.3工程地质41.3.1地质构造41.3.2水文地质51.4本设计的目的及意义62迈达斯GTS软件运用72.1软件介绍72

8、.1.1本设计中GTS软件的主要特点：82.1.2GTS的适用结构82.2岩土分析建模92.2.1岩土分析92.2.2岩土模型简化986山东科技大学学士学位论文3公路隧道开挖分析103.1公路隧道的开挖方法103.2各开挖方法的特点124GTS软件建模及分析154.1下导洞超前全断面法开挖154.1.1建模154.1.2生成分析用数据194.1.3网格划分234.1.4定义施工阶段244.1.5分析及处理分析结果264.2台阶法开挖324.2.1建模、分