浅论大跨度小净距隧道进口段开挖及病害处理研究

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1、长沙理工大学硕士学位论文大跨度小净距隧道进口段开挖及病害处理研究姓名：王磊申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：吴从师20070401摘要小净距隧道是一种特殊的隧道形式，而大跨度小净距隧道由于其开挖断面大、间距小以及结构特殊等特点，在左右洞同时交错开挖和支护的同时，增加了隧道设计和施工的难度，尤其是隧道的进口段和出口段一般处于围岩较弱的地方，其施工也就成为隧道施工的重点。因此，全面了解和掌握大跨度小净距隧道进口段或出口段的应力分布，采用数值模拟方法动态模拟隧道进口段或出口段施工全过程中的围岩和支护结构的应力应变关系，从理论的高度认识和解释施工过程中隧道的变形规律和结构特点，

2、具有重要意义。本文以鹤上隧道工程实例为背景，利用大型数值分析软件ANSYS建立有限元计算模型，采用弹塑性有限元，对鹤上隧道进口段施工过程进行了开挖模拟，其主要研究内容包括：1、隧道进口段围岩为V级围岩，左右两洞根据隧道施工的实际情况采取不同的开挖方法：左洞采用双侧壁导坑法，右洞采取上下台阶法。并对这两种开挖方式分别进行数值模拟，分析了两种开挖方式下围岩的位移场和应力场，并对支护结构的应力状态进行了研究。2、通过对鹤上隧道的现场监控量测资料进行了分析，并与进口段开挖模拟的数据进行了对比，验证了数值模拟的可靠性。3、针对隧道进口段出现一些病害，分析其产生的原因，并通过了病害治理前后

3、的监测数据对比，证明了病害治理措施的有效性。关键词：大跨度小净距隧道；数值模拟；导坑法；台阶法；监控量测；支护AbstractNej曲bourhoodtunnelisaspecialtunneltype，thedesignandconstructionofneighbourhoodtunnelwithwidespanhavemetnewchallengesbecauseofsomefeaturesofthistunneltype，suchasthespanislittle，excavatedsectioniswideandspecialstructureduringexcava

4、tingandsupportingthetwomainholdsofthetunnel．Usually，thecategoryrockoftheinducerandoutletsectionisweak，sotheconstructionintheseplaceisveryimportant．Therefore，themechanicsrelationoftheneighbourhoodtunnelwithwidespanundertheconstructionisverycomplex．Tounderstandthedistributionofvariouskindsofst

5、ressininduceroroutletsectionofthistypetunnel，thestress—strainrelationbetweenthesurroundingrockandsupportingstructureincourseoftheconstructionshouldbestudiedwiththedynamicsimulatedmethod，whichcanexplaintheoreticallythedeformationlawoftherockandstructureintunneling，andwhichisofgreatsignificanc

6、e．CombinedwiththeexamplesofHeshangtunnel，aFEMnumericalmodelisestablishedbyANSYSsoftware，whichisusedtoresearchintotheinducerexcavation，andthemaincontentoftheresearchinthispaperasfollows：1、TheinducercategoryrockisVrock．Accordingtopracticalsituation，thetwoholesemploydifferentexcavatingways：thel

7、eftholeisexcavatedbythepilottunnelmethod，andtherightisbythesetback—typemethod．Andtheauthoranalysedthestress，displacementofsurroundingrockandthestressdistributionofsupportingstructureunderthesetwoexcavationmethods，whicharegenerallyusedintunneling．2，