黄土区浅埋大断面隧道围岩变形分析

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1、密级：公开ＳＨＩＪＩＡＺＨＵＡＮＧＴＩＥＤＡＯＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ工学硕±学位论文黄主区浅埋大断面隧道围岩变形分析Ｄｅ化ｒｍａｔｉｏｎ乂ｎａｌｓｉｓｏｆＳｕｒｒｏｕｎｄｉｎ民ｏｃｋｊｆｏｒｙｇ－ｒｅａＳｈａｌｌｏｗａｎｄＬａｒｅｓｅｃｔｉｏｎＴｕｎｎｅｌｉｎＬｏｅｓｓＡｇ培养单位：大型结拘研究所专业：安全技术及工程巧究生：关海丽指导教师：王景春教授二〇—五年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究王作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别

2、加标注和致谢的地方夕ｈ，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研巧成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它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。＞签名；炎端啤日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部口送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可レ

3、ッ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可公布论文的全部或部分内容。（保密的论文在解密后应遵守此规定）作者签名：Ａ游巧日期：ｙ＾ｉｔ、Ｌｙ导师签名：Ｂ摘要黄土区隧道由于黄土本身特殊的工程性质较常规土质隧道的受力变形特点更为复杂。黄土区隧道施工断面较大时，由于围岩条件差，施工总是面临很多难题，常常发生失稳，尤其是在埋深较浅时，其建设难度更是不言而喻。为了研究黄土区浅埋大断面隧道的变形特性，以及不同因素影响下隧道开挖引起的围岩及支护结构的变形规律，本文通过建立三维的数值分析模型对隧道的施工进行了数值模拟，并结合现场监控量测对隧道施工

4、进行研究。本文以陕西省合阳县的如意隧道为工程背景，基于隧道的工程地质情况及隧道的设计尺寸，首先运用有限元软件对试验段断面DK75+60~DK75+95建立3-D数值计算模型，对如意隧道采用三台阶七步开挖法施工进行了数值模拟。分析了在开挖过程中围岩与支护结构的应力应变形态，综合分析模拟结果得出如意隧道采用三台阶七步开挖法施工具有可行性；其次，对现场监控量测的数据进行了回归分析，并将拟合的结果与实测结果及数值模拟结果进行了对比分析，得出数值模拟结果能够反应围岩的变形趋势，隧道的实测数据作为判定围岩是否稳定的依据具有可靠性；最后，分别建立了有无系统锚杆

5、时的数值模型，仰拱一次性进尺深度为1m、2m、3m时的数值模型及隧道一次性开挖进尺为1m、2m、3m时的数值模型。通过对上述情况进行数值模拟，分析了施工时锚杆、仰拱一次性进尺深度及隧道开挖进尺对围岩及支护结构变形的影响。关键词：黄土；浅埋；大断面；数值模拟；三台阶七步开挖法AbstractAbstractAsaresultoftheespecialpropertyoftheloess,theforcedeformationcharacteristicsoftunnelwhichconstructedintheloessregionismoreco

6、mplicatedcomparedwithconventionaltunnel.Largecross-sectionoftunneloftenencounteranumberofdifficultiesandproblemsintheloessregion,suchascollapseduetoitslargeareaandunfavorableconditionsofsurroundingrocks.Itisevidentthatthedegreeofthedifficultyofthetunnelconstructionisincreasin

7、gsharplywhenthetunnelisshallowburial.Toresearchonthedeformationcharacteristicsofshallowandlargecross-sectiontunnelandanalyzethedeformationdisciplinarianofthesurroundingrockandsupportingstructureundertheconditionwhicheffectedbydifferentfactors,3-Dmodelswhichusedinthetunnelcons

8、tructionwasformulated.Combinedwiththefieldmonitoringmeasurement,thet