武深高速公路小方山隧道施工围岩—结构稳定性分析研究

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1、分类号U455单位代码10618密级公开学号2120082022硕士学位论文武深高速公路小方山隧道施工围岩—结构稳定性分析研究研究生姓名：徐伟导师姓名及职称：徐林生教授、博导申请学位类别工学学位授予单位重庆交通大学一级学科名称土木工程论文提交日期2015年4月16日二级学科名称结构工程学位答辩日期2015年4月28日2015年4月28日ResearchonthestructuralstabilityofthesurroundingrockabouttheWuShenexpresswayXiaoFangshantunnelADissertat

2、ionSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：XuWeiSupervisor：Prof.XuLinshengChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China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。除文中己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要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本

3、人承担。。／学位论文作者签名；日期；本文年月（日重庆交通大学学位论文版权使用授权书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ｎ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索，可采用影印、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《中国学位论文全文数据库》，并进行信息服务（包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等），同时本人保留在其他媒体发

4、表论文的权利。少学位论文作者签名：指导教师签名：／蛛￣采—口年／户年曰期：ｉ巧Ｓ月衣（曰曰期：妙每月９备日本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊（光盘版）电子杂志社ＣＮＫＩ系列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕壬学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。八夺朱／指导学位论文作者签名：；／教师签名千—曰期：／年月曰曰期：年片心＿）？（＾分巧摘要本文以武深高速公路小方山隧道为依托,以高速公路隧道围岩一结构稳定性分析为主线,以指导和提升小方山隧道的优化设计及安全施工为目的,分别运用定量评价、定性评价、

5、整体评价以及局部评价相辅相成的方法,对小方山隧道围岩一结构的整体稳定性进行系统的分析。主要有以下几点内容：①荷载作为围岩—结构稳定的一项重要指标，本文结合公路隧道规范中浅埋隧道和偏压隧道的荷载计算原理与公式，经过分析推导后得到浅埋偏压同时存在情况下小间距隧道的荷载计算方法。在推导的计算公式基础上深入浅出地得到小间距隧道仅在浅埋情况下的荷载计算公式。②运用同济曙光软件模拟了小方山隧道的施工全过程。采取了先左洞后右洞和先右洞后左洞这两种施工次序的上下台阶法施工，分别得到了这两种施工次序的围岩以及支护结构的受力及变形情况，通过对比得到在浅埋偏压段

6、宜选择先开挖右洞更利于工程的安全施工。同样对浅埋非偏压段进行了数值模拟，得到了围岩与支护结构的受力位移等情况。将其结果与浅埋偏压段的对比，得到了偏压情况下，无论是围岩最大主应力、围岩屈服区范围深度以及支护结构受力情况都偏向于深埋一侧较大，即出现左侧（深埋侧）大于右侧、左洞大于右洞的情况。而在浅埋非偏压情况下，左右洞的围岩及支护结构的受力和变形大致处于对称分布。③使用上下台阶法和全断面法两种不同的施工方法对深埋段Ⅳ级围岩进行数值模拟分析，分别得到了两种施工方法的围岩与支护结构在各施工步的应力及变形情况，得到的结果是在围岩性质不太好的Ⅴ级及Ⅳ级

7、围岩宜选取台阶法施工，在围岩好的Ⅳ级和Ⅲ级围岩中可选择全断面法施工。而此深埋段Ⅳ级围岩处宜采取台阶法施工。④讨论分析了应力释放系数对二衬的影响。采取施作二衬时不同的围岩应力释放系数建模分析后比较其内力与变形，得到了在释放系数不断加大，围岩的拱顶竖向位移和拱腰水平相对位移均在减小，二衬拱顶和拱腰处轴力一直增大，二衬弯矩和剪力先增大然后在释放系数达到20%以后趋于稳定。这为现场施作二衬时间做出参考，也能对相似工程有所参考意义。关键词：浅埋偏压，小间距，荷载计算，围岩支护稳定性，数值分析IIABSTRACTThisarticlerelyonthe

8、XiaofangshantunnelofWu-shenexpressway,usesthestabilityofthehighwaytunnelsurroundingrockst