李家冲大跨度隧道施工与上覆高压输电铁塔相互影响分析

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1、分类号UDC密级编号幸l初大·訾CE阿RALSOUTHUNIVERSITY硕士学位论文论文题目李家冲大跨度隧道施工与上覆高压输电铁塔相互影响分析学科、专业研究生姓名导师姓名及专业技术职务土木工程杨元洪-●●---●●●----一●一---一一---_●-●●一__●--一-●一●●阳军生教授杨峰讲师20lO年5月，．q●：．r．．．一■■。．．0原创性声明IIIIllllllllIllltlllllllllllllllllllllllllIIIIIlllY1915370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及取得的研究成果。尽我

2、所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名：础日期：挫f年』月丝日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，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、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文

3、数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。女，0∞《r§摘要隧道开挖不可避免将引起地层位移和变形，特别当隧道浅埋、开挖跨度又大时，扰动更加明显。京珠复线长沙至湘潭高速公路李家冲隧道跨度大，且全线浅埋，隧道洞顶坐落有一座500kV输电铁塔，隧道施工风险极高。如何确保输电铁塔的安全，是隧道施工面临的最大难题。本文采用三维数值模拟分析隧道施工与铁塔之间的相互影响关系及其规律，为现场施工提供依据和理论支持，并在施工过程中通过实时监测及时反馈信息，指导施工。主要研究内容如下：(1)在现场调研和文献研究的基础上，对李家冲隧道施工的风险进行分析，并提出铁塔加固

4、与隧道施工比选方案，以降低风险。(2)利用ABAQUS建立地层一隧道．铁塔的整体模型，对李家冲隧道下穿电塔的施工全过程进行三维数值模拟，分析铁塔与隧道相互之间的影响及规律，并对铁塔不同的加固与施工方案的效果进行评价，提出可供实施的具体方案。(3)现场施工过程中对李家冲隧道及铁塔进行实时监测，得出隧道围岩变形、支护结构受力、铁塔沉降、铁塔内力等的变化大小及变化规律，确保隧道施工和铁塔安全。并与数值模拟的结果进行对比分析，验证计算是否可靠有效。(4)综合现场监测和数值模拟的分析结果，获得李家冲大跨度隧道施工与上覆高压输电铁塔相互影响的特征，丰富隧道施工

5、与临近结构物相互作用的研究内容，为类似工程提供指导。关键词：大跨度隧道，高压输电铁塔，相互影响，数值模拟，监测ABSTRACTIt'sinevitablythattunnelexcavationwilllcadtogroundmovementanddeformation，theimpactwillbelargeespeciallywhenthetunnelisshallowandlargespan．Beijing-Zhuhaidouble—trackedlinesChangsha-XiangtanexpresswayLiJiaChongtunnel

6、islargespanandalllongshallow-buried，anda500kVpowertransmissiontoweriSlocatedattopofit，theriskoftunnelconstructionwasveryhigh．Howtoensurethesafetyofthehi曲-voltagepowertransmissionirontowerwasthebiggestproblemneedtosolveduringtunnelconstruction．Theinteractionandcharacteristicsbe

7、tweentunnelconstructionandthetowerwasstudiedthoughthree．dimensionalnumericalsimulation．SOastogivetheoreticalsupporttofieldconstruction，andtimelyfeedbacktoserviceconstructionbyreal—timemonitoringintheconstruction．Themainresearchcontentsasfellows：(1)Theriskoftunnelconstructionwa

8、sstudiedonthebasisoffieldresearchandpaperstudy，andseveralproj