岩溶隧道内填石路基沉降规律及其影响分析

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1、ｉ？ｉｅ＾学校化号１０５３６壁号１２１０２０２０２０１＊＊＇…Ｖ；分类号Ｕ４５１密织公开ｉＩｉ，ｙ戀＾＾义方棘乂净硕±学位论文岩溶隧道内填石路基沉降规律及其影喃分析学位申请人姓名余毙所在学院＿七＿太与建筑学院导晒姓名及职称，精Ｐ厚祥教授业止木工程，学科专硏究方向隧道与如下工程论女提交日期２０１５年４月学校代号：10536学号：12102020201密级：公开长沙理工大学硕士学位论文岩溶隧道内填石路基沉降规

2、律及其影响分析学位申请人姓名余涛导师姓名及职称柳厚祥教授所在学院土木与建筑学院专业名称土木工程论文提交日期2015年4月论文答辩日期2015年5月答辩委员会主席傅立新高级工程师AnalysisofRock-filling’sembankmentsettlementinKarsttunnelandimPactontunnel’sstressbyYUTaoB.E.(LuoyangUniversityofScience&Technology)2012AthesissubmittedinPartialsatisfactionoft

3、heRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinGeotechnicalEngineeringinChangshaUniversityofScience&TechnologySupervisorProfessorLIUHouxiangApril，2015长沙理工大学学位论文原创性声巧本人郑垂声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行巧巧巧取得的研究成果，。除了文中特别加标注引用的内容外本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本义的研究做

4、出重要贡。献的个人和集体，巧已在文中明确方式标明本人完全意识到本声明的法律后巧由本人承担。作者签名：今日期：市？＾巾＾月日学位论女版权使用授权书、本学位论文作者完全了解学校有关保留使川学位论义的规巧，同恵学校保留井向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被酱阅和借閒。本人授蚁长沙理了大学可ｔｕ鲁本学位论文的全部或部分内容编入巧关数据库进行检索，可Ｗ采巧影印、缩印或巧描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论义厲于１、保密□，巧年解密后适用本授权书。２、不保密

5、口。＂＂（请在上相应方框内打Ｖ）作者签名６＾Ｌ日：兮的日斯恥作年月导师签名一＾＾Ｌｂ：日期：＞的年月摘要对隧道开挖遇到的岩溶洞室进行回填处理，由于岩溶洞室内回填施工的复杂性，岩溶填石路基会产生一定程度的工后沉降，过大的工后沉降会影响衬砌结构与围岩的应力，甚至造成破坏。但在岩溶洞室进行回填处理时还是以经验为主，对岩溶填石路基的工后沉降规律及其对衬砌结构与围岩的影响程度缺乏研究。因此开展岩溶填石路基的工后沉降规律及其对隧道的影响研究，具有重要的理论意义与工程应用价值。本文以填石材料的蠕变特性为基础，通

6、过有限元数值模拟分析，对填石路基的工后沉降规律及不同类型沉降对岩溶隧道的影响进行研究，得到如下主要研究成果：(1)通过对回填材料的工程特性研究，分析了填石路基的瞬时沉降与工后沉降的沉降机理与沉降特征，在此基础上采用广义开尔文模型模拟填石材料的蠕变特性，并通过转化成Pony级数实现填石路基沉降的有限元分析。(2)通过数值分析，分析填石路堤的工后沉降与不均匀沉降，得出回填高度差、基岩坡度、覆盖层厚度对填石路堤不均匀沉降的影响规律；再进行不同回填高度与洞室规模下的填石路基沉降计算，分析岩溶填石路基的工后沉降特性，发现其横向不均匀

7、沉降明显，且其工后沉降受到岩溶洞室规模影响较大，并得到不同高径比下的影响系数。(3)通过数值模拟分析，得到在相同的最大沉降值下，不同类型的沉降对岩溶隧道衬砌应力的影响规律：以轴向不均匀沉降的影响最大，横向不均匀沉降的影响次之，而均匀沉降对岩溶隧道衬砌应力的影响最小。(4)分析不同类型沉降的容许值，发现在沉降控制值分析时应把基础底部最大沉降值作为控制标准，然后在岩溶填石路基沉降机理分析的基础上，提出控制施工完成后衬砌底部变形的措施。关键词：岩溶隧道；填石路基；工后沉降；数值模拟；沉降规律；应力分析IABSTRACTRock-

8、fillinginKarstcaveroomwhichappearintunnelexcavationwillproduceacertaindegreeofpost-constructionsettlement.Itisprovedthatthelargepost-constructionsettlem