软岩隧道支护参数优化研究

《软岩隧道支护参数优化研究》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、中图分类号：Ｕ４５５．９１密级：公开ＵＤＧ编号：：本校菊Ｗ义遺乂聲硕±学位论文？献题目：软岩隧道支护参数化化研究刘俊辉学号０２１２１９８研究生姓名；；学校指导教师姓名：李德武职称：教授申请学位等级：工学硕壬专业；桥梁与随道工程论文提交日期２０１５．０４２０１５．０６：论文答辩日期：ｉ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢之处外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得－

2、兰州巧通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。〇１学位论文作者签名签字日期：＾＞！年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州々通大挙有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州交通大学可臥将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：豕游Ｉ导师签名

3、；涕］女试签字日期：《日签：日年月咬字日期年月：＾巧硕士学位论文软岩隧道支护参数优化研究TheResearchonSoftRockTunnelSupportingParametersOptimization作者姓名：刘俊辉学科、专业：桥梁与隧道工程学号：0212198指导教师：李德武完成日期：2015年4月17日兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文摘要软岩大变形影响因素多，软岩隧道在支护参数方面不存在统一的、合理的设计经验可供直接借鉴。本文以牡绥线双丰隧道工程为研究对象，根据双丰隧道DK4

4、66+565里程段具体的软岩变形及支护结构特性，结合现场的监控量测试验，应用MIDAS及ANSYS有限元分析软件对该隧道支护参数进行优化研究，主要研究内容如下：（1）隧道施工过程中的监控量测。通过监控量测反馈的信息指导施工，对隧道的施工过程施行动态管理，在软弱围岩条件较差的地段加强监控，确保施工安全。（2）围岩参数的位移反分析。根据现场监控量测数据，用Excel软件根据最小二乘法原理对现场监测数据进行曲线拟合，预测位移最终值。然后，利用基于MATLAB的BP神经网络对围岩力学参数进行反分析计算，并验算反演结果的精度。（3）双丰隧道支护参数优化。结合双丰

5、隧道具体的施工方法及支护设计，利用MIDAS-GTS有限元分析软件，采用地层—结构模型对影响围岩及支护结构稳定性的因素进行分析，主要优化内容包括锁脚锚管的长度、喷射混凝土的标号和厚度、钢拱架的型号和间距，以及利用ANSYS有限元分析软件，采用荷载—结构模型对双丰隧道二次衬砌不同厚度进行内力计算，通过对数值模拟的结果进行对比分析，对双丰隧道支护参数进行优化。研究结果表明：①锁脚锚管的长度越长，对控制围岩收敛变形和支护结构受力有益，综合改善的效果和受力来看，锁脚锚管取5.0m。②喷射混凝土的标号及厚度越大，围岩稳定性越好，支护应力也增大，其选择也要结合具体

6、的围岩情况，最终选择30cm厚的C30喷射混凝土。③钢拱架间距对围岩稳定性及支护受力影响较大，钢拱架型号越大，间距越小，对围岩收敛控制效果越好，但相对支护应力越大，最终选择0.6m间距的I22a钢拱架。④根据各工况的数值模拟结果得到的围岩收敛变形值，结合监控量测数据，确定隧道施工的预留变形量为15cm。⑤二次衬砌结构厚度太小，关键部位的抗裂性能较差，在满足设计和运营的要求下选择50cm厚的二次衬砌。关键词：软岩隧道；有限元；支护参数；优化论文类型：应用研究-I-软岩隧道支护参数优化研究AbstractLargedeformationofsoftrock

7、isinfluencedbymanyfactors,sothereisnotunifiedandrationalexperiencetodrawoninsupportparameterofsoftrocktunneldesign.ShuangfengtunnelprojectonMuSuitrackbeingtheresearchobject,thispaperusesfiniteelementanalysissoftware(MIDASandANSYS)toconductoptimizedresearchonthistunnelsupportingp

8、arameters,whichbasesonthespecificsoftrockdeform