隧道洞口段施工弹塑性数值模拟及变形监测的数据分析

《隧道洞口段施工弹塑性数值模拟及变形监测的数据分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浙江大学硕士学位论文隧道洞口段施工弹塑性数值模拟及变形监测的数据分析姓名：方俊申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：温晓贵20070601摘要本文首先系统论述了国内外有限元数值模拟及监控量测技术在公路隧道建设中的应用，并对目前广泛采用的新奥法加以详细概述。针对隧道洞口段围岩埋深浅、稳定性差、地质构造条件复杂等特点，对隧道洞口进洞施工进行二维弹塑性数值模拟研究，采用平面应变模型，在“反转应力释放法”的基础上，结合ANSYS软件以载荷步模拟隧道连续施工的特点、以“生”、“死”单元法模拟隧道开挖过程，同时考虑地应力的逐步释放，并对隧道围岩的位移场及应力场作了分析，得到了隧道洞口浅埋段采用

2、上下台阶法施工时围岩的受力变形规律。根据隧道施工过程中现场监控量测的数据，对隧道洞口段围岩的变形及其稳定性进行详细分析，通过对实测数据的统计整理，得到了隧道洞口段施工时地表沉降、拱顶沉降、洞内水平收敛随时间变化的规律，并在回归分析的基础上对围岩的稳定性加以判定，同时为二次衬砌的施作时间提供判据。为了更深入地了解与掌握围岩随隧道开挖的变形情况，将数值模拟的结果与实测数据的分析结果相对比，一些共同的规律得到了验证。目前，隧道建设在公路、铁路建设中占有很重要的地位，而隧道洞口浅埋段的开挖施工更是隧道建设施工的一个关键环节，本文在现场监测结果的基础上对隧道洞口段施工进行数值模拟，对隧道的设计施

3、工无疑具有指导意义，并可为日后类似工程的设计、施工及研究提供有益的借鉴与参考。关键词：公路隧道隧道洞口弹塑性数值模拟上下台阶法现场监测围岩变形回归分析AbstractInthispaperwedissertatetheFEMnumericalsimulationandtimmonitoringtechnologyhomeandabroadinhighwaytunnelconstruction,thensummarizotheNATMindetail．Intheconsiderationofshallow-depth，poorstabilityandcomplexgeologycondi

4、tionofsurroundingrockinthetunnelportal，wemakestudiesby2-Delastoplasticnumericalsimulationintunnelportalconstruction．Basedonthemethodofreversingandreleasingthestress，weuseplaneslrainmodel，thencombined谢t11theANSYSprogram,wesimulatecontinuousconstructionbyloadstepsandtunnelexcavationthrough‘'Birth"

5、and‘'Death’’methodinthethoughtofreleasingthestressstepbystep，Aftertheanalysisofdisplacementspaceandstressspaceofsurroundingrock,wegetthedevelopmentregularityofstressanddeformationduringtunnelportalexcavationbyBenchCutMethod．Thenweanalyzethedeformationandstabilityofsurroundingrockindetailandgetth

6、edevelopmentregularityaccordingtotimeofgroundsurfacesettlement,vaultcrownsettlementandhorizontalconvergencebyusingsitemonitoringdata．OnthebasisofregressionanalysiswecanmakeCCl't8inthesurroundingrockstabilityandtheoptimumtimeforpermanentsupport．hlordertounderstandthedeformationconditionofsurround

7、ingrockinexcavationprocessdeeply,wemakethenumericalsimulationresultscomparedwiththeanalysisresultsofin-timtestingdata,thengetsomecommouregularities．Atpresent,tunnelconstructionhasaveryimportantportinhighwayandrailwayconstruc