基于公路隧道开挖过程中围岩稳定性数值模拟

《基于公路隧道开挖过程中围岩稳定性数值模拟》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、分类号密级公路隧道开挖过程中围岩稳定性数值模拟研究生姓名：胡达指导教师姓名、职称：刘杰教授学科专业：岩土工程研究方向：边坡及地下洞室稳定湖南工业大学二零一零年六月十六日万方数据万方数据分类号密级公路隧道开挖过程中围岩稳定性数值模拟NumericalSimulationoftheStabilityforSurroundingRockonRoadTunnelExcavation研究生姓名：胡达指导教师姓名、职称：刘杰教授学科专业：岩土工程研究方向：边坡及地下洞室稳定湖南工业大学二零一零年六月十六日万方数据万方数据湖南工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：

2、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。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已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，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：日期：年月日湖南工业大学论文版权使用授权书本人了解湖南工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其他手段保存学位论文；学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。作者签名：导师签

3、名：日期：年月日万方数据万方数据摘要本文在综合分析国内外关于隧道开挖过程中围岩稳定性研究现状的基础上，结合姜源岭公路隧道的施工，通过理论分析及数值模拟，系统地研究了隧道开挖过程中围岩和支护结构的力学特性。1)首先，对隧道围岩变形进行了现场监控量测。量测内容包括围岩收敛变形监测、围岩压力监测、地表位移监测等；同时对量测所得数据进行了分析。2)利用大型有限元分析软件ADINA8.1建立了隧道计算模型，采用弹塑性方法及Mohr-Coulomb屈服准则，对该隧道K34+130~K34+170段分步开挖和支护施工进行了三维数值模拟，得到了各个开挖和支护阶段的围岩

4、位移、应力图，从而得出开挖前后隧道围岩与支护结构的位移、应力变化规律。3)通过对现场监测数据和有限元数值模拟的计算结果进行分析对比，对围岩的稳定性与支护结构的安全性进行了评价。计算结果与监测结果很相近，表明了本文选用的方法和参数模型的合理性，能够较好的反映隧道开挖支护的受力和变形特性。对隧道的安全、顺利施工提供了理论上的依据。关键词：隧道开挖；围岩稳定性；监控量测；数值模拟；支护结构I万方数据ABSTRACTBasedonresearchconclusionsforstabilityofsurroundingrockduringtunnelexcava

5、tingaroundhomeandoverseas,togetherwiththeconstructionprojectofJiangyuanlingtunnel,themechanismpropertiesofsurroundingrockandsupportingstructureswerestudiedsystematicallybytheoreticmethodsandnumericalsimulationduringtunnelexcavating.1）Thedeformationofsurroundingrockhadbeenmeasure

6、dandmonitoredinfield.Themeasuringworkcontentedconvergentdeformationofsurroundingrock,surroundingrockpressureandearthsurfacedisplacement.Then,themeasuredandmonitoreddatawereanalyzedsystematically.2）CalculationmodelsoftunnelfromK34+130toK34+170wereestablishedbyFEM(ADINA8.1),theela

7、stic-plasticmethodandtheyieldcriterionofMohr-Coulombwereusedduringthisprocess,Excavationbystepsandsupportconstructionofthetunnelwere3Dsimulated.Thedisplacementandstressfiguresoneachexcavateandsupportedphaseswereobtained.Byanalyzingthesedata,thedisplacementandstressrulesofsurroun

8、dingrockandsupportingstructuresinthetunnelwereo