基于双洞效应黄土公路隧道变形特征的分析

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1、分类号:TU410710-2009121028硕士学位论文基于双洞效应的黄土公路隧道变形特征分析石巍导师姓名职称谢永利教授申请学位级别硕士学科专业名称岩土工程论文提交日期2012年6月1日论文答辩日期2012年6月7日学位授予单位长安大学2AnalysisonthedeformationcharacteristicsofLoessHighwayTunnelbasedontheeffectofdouble-holeADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ShiWeiSupervisor：Prof.XieY

2、ongliChang’anUniversity,Xi’an,China摘要在我国西部大开发的背景下，我国黄土地区公路建设已经取得极大成就，目前正从黄土地区核心城市之间向偏远地区辐射。这些地区水文、地理条件复杂，地形、地貌以山岭区为主，这就决定了高等级公路建设中遇到大量的隧道工程。由于黄土具有构造特殊，强度偏弱，承载力低，部分具有湿陷性等特点，常造成按规范要求确定两条隧道之间净距后仍出现洞室开挖影响区范围重叠问题，这就导致在设计和施工中不可避免地出现一些设计缺陷和施工事故，严重威胁人员安全，甚至造成巨大经济损失。因此，基于双洞效应的黄土隧道变形特征分析具有重要的经济、

3、工程意义。本文以黄土隧道建设为工程背景，利用土工离心模型试验、数值模拟等方法对双洞效应下黄土隧道围岩变形特征进行了以下几个方面的研究：1、搜集国内外有关高速公路黄土隧道工程的试验研究资料，总结有关研究成果，了解目前研究动态及存在的问题。2、进行9组土工离心模型试验，分别模拟黄土隧道在不同净距与施工间距组合下及一定埋深作用下的隧道围岩变形，通过对实验数据的分析研究找出其变形特征。3、利用土工模型结合大型有限元分析软件ANSYS模拟不同净距下的黄土隧道衬砌结构及围岩受力及变形。将数值模拟得出的结论与土工离心模型实验结果进行比较印证。同时确定黄土隧道在特定开挖工法、埋深下

4、的能保持隧道安全的最小安全净距。4、针对黄土隧道研究找出问题及提出合理建议。关键词：高速公路黄土隧道净距变形特征土工离心模型实验有限元软件IAbstractWiththeWesterndevelopmentofChina,theconstructionofhighwayinloessareashasachievedgreatachievementsanditisexpandingfromthecorecitiesinloessareastosurroundingareas.Intheseareas,hydrological,geologicalconditionis

5、complex;andmostoftheseareasaremountainous.Alloftheabovedeterminesthatpeoplewillmeetalotoftunnelengineeringintheconstructionofahighway.Becausetheloesshasaspecialstructure,weakintensity,lowbearingcapacity,andsomeloessiscollapsible.Thisfactoftencausesoverlapofcavityexcavationinfluencearea

6、afterdeterminingthecleardistancebetweentwotunnelsaccordingtorelevantstandards.Thiswillinevitablyresultinsomedesigndefectsandconstructionaccidents,whichisseriousthreattothesafetyofpersonel,andevencausedhugeeconomiclosses.Soinparticulartopographicalconditions,theanalysisonthedeformationc

7、haracteristicsofLoesshighwaytunnelbasedontheeffectofdouble-hole,isofgreateconomicandengineeringsignificance.Thispaperemploystheconstructionofloesstunnelastheengineeringbackground.Withtheuseofgeotechnicalcentrifugemodeltestandnumericalsimulationmethods,thispaperresearchesonthedeformat