深埋输水隧洞tbm开挖过程中围岩稳定性数值分析

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1、AThesisSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnology如ytheDegreeofMasterofEngineeringNumericalAnalysisonSurroundingRockmassStabilityofDeeply··buriedWaterConveyanceTunnelbyTBMExcavtionWrittenbyManZhiweiMajorSubject：BridgeandTunnelEngineeringSupervisors：Prof．WangKezhongCollegeofCivil

2、EngineeringandArchitectureZhejiangUniversityofTechnology,Hangzhou310014,ChinaApril2014浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提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研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者虢满志呻吼川峰J-月学

3、位论文版权使用授权书1日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门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。72、不保密酣(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：导师签名：蔼、志1蔷。f夏之廖日期：wV、侔El期：二移，眸J，月y')El

4、f月2々日／7摘要深埋输水隧洞TBM开挖过程中围岩稳定性数值分析围岩稳定性评价

5、是指导地下工程安全施工的重要环节。随着TBM法施工在深埋隧洞中较传统钻爆法技术和经济优势的体现，针对深埋隧洞的施工特点，如何确保TBM开挖过程中的围岩稳定成为岩土工程研究的热点和难点之一，对工程安全施工具有重要的意义。本文以山西中部引黄工程总干3撑输水隧洞为工程实例，对岩土体的弹塑性分析理论进行研究并对TBM掘进过程中影响围岩稳定性的因素进行总结；采用有限元差分软件FLAC3D建立了TBM法施工隧洞围岩的数值仿真计算模型，选取施工仿真模拟所需岩体物理力学参数，针对埋深、侧压系数、内摩擦角、洞径等因素对隧洞围岩稳定性的影响进行了计算分析：对开挖过程进

6、行数值模拟，分析了不同工况条件下围岩和衬砌管片的位移、应力及演化规律；讨论比较不同围岩应力释放率对围岩及衬砌管片受力特性的影响；同时分析了围岩和衬砌管片的变形及应力随掌子面推进的变化规律。分析结论可为总干隧洞及同类工程的合理设计和安全施工提供参考。关键词：TBM，深埋隧洞，围岩稳定，衬砌管片，位移，应力，数值模拟ABSTRACTNumericalAnalysisonSurroundingRockmassStabilityofDeeply--buriedWaterConveyanceTunnelbyTBMExcavtionABSTRACTStabil

7、ityevaluationofsurroundingrockmassisanimportantlinktosafeconstructionofundergroundengineering．TBMconstructionhasmoretechnicalandeconomicadvantagesindeeply-buriedtunnelthantraditionaldrilling-blastingmethod．HowtoguaranteestabilityofsurroundingrockmassinTBMconstructionofdeeply-b

8、uriedtunnelbecomesoneofhotanddifficultquestionsingeotechnicalengineering，anditisveryimportantforengineeringconstruction．Inthispaper,theYellowRiverWaterConveyanceProject3荇TunnelinShanxiProvincewastakenasanengineeringexample．Theelastic·plastictheoryforgeotechnicalengineeringhasb

9、eenstudied，andtheimpactfactorsonsurroundingrockmassstabilityo