對公路隧道施工過程的力學(xué)分析及其數(shù)值模擬.pdf

1、雖然公路隧道工程的建設(shè)發(fā)展速度迅猛，但公路隧道相關(guān)理論及設(shè)計(jì)、施工技術(shù)的實(shí)踐研究仍不夠深入，本文依托某工程實(shí)例[1]，對隧道中初期支護(hù)、二次襯砌兩者的受力機(jī)理作深入研究；在改變二次襯砌剛度大小的情況下，研究二次襯砌厚度、彈性模量、泊松比以及隧道不同的埋深、改變兩隧道間距離對支護(hù)體系受力性狀的影響。
　　用有限元軟件FLAC[2]對該隧道作詳細(xì)開挖支護(hù)數(shù)值分析，了解不同工況下隧道支護(hù)體系的內(nèi)力和變形，發(fā)現(xiàn)左右隧道兩個(gè)洞室存在相互影響

2、；隧道中拱頂、拱腰處、仰拱中部都是受力中較為不利的薄弱位置，在設(shè)計(jì)時(shí)要做局部加強(qiáng)，施工時(shí)也要注意支護(hù)；通過對監(jiān)測變量的分析，最大不平衡力最終趨于收斂，左右隧道支護(hù)體系拱頂?shù)奈灰期呌诜€(wěn)定。
　　當(dāng)支護(hù)體系中二次襯砌的剛度變化時(shí)，隨著二次襯砌厚度的增加，在拱頂、拱腰、拱腳處二次襯砌中圍巖應(yīng)力基本成線性增大，但當(dāng)厚度到650mm時(shí)增加的速率有所減緩；而在拱肩處二次襯砌的應(yīng)力變化大小不一，規(guī)律性不強(qiáng)；隨著彈性模量的增加，會(huì)使拱腰、拱肩處二

3、次襯砌中壓應(yīng)力變大，基本呈現(xiàn)線性變化，而對拱頂、拱腳處基本無影響；當(dāng)改變泊松比的大小，對支護(hù)體系中二次襯砌的應(yīng)力大小基本無影響；當(dāng)二次襯砌的剛度增大時(shí)，不一定就會(huì)使得二次襯砌所分擔(dān)的圍巖壓力有所增加，因?yàn)閺?fù)合式襯砌的受力較為復(fù)雜，此時(shí)，還要繼續(xù)分析影響剛度大小的具體因素。
　　隨著隧道埋深的增大，圍巖的自重應(yīng)力會(huì)相應(yīng)增加，隧道支護(hù)體系中初期支護(hù)所受的圍巖壓力增大，這與我們主觀感受的也相一致，而且增加的速率越來越快，二次襯砌的受力基