隧道施工中圍巖參數(shù)反演及載荷分配比例問(wèn)題研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，公路、鐵路的建設(shè)也突飛猛進(jìn)，在這一過(guò)程中，隧道工程的建設(shè)必不可少。然而，隨著隧道工程的大規(guī)模修建，其設(shè)計(jì)與施工中存在的各類問(wèn)題也日益暴露出來(lái)，圍巖參數(shù)和載荷分配比例的確定就是其中兩個(gè)至關(guān)重要的，這兩個(gè)問(wèn)題在很大程度上影響著支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量，因此，為設(shè)計(jì)出更合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)，對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題的研究迫在眉睫。 本文以在建工程瑞(昌)贛(州)高速公路九嶺隧道的工程背景為依托，對(duì)隧道工程中圍巖彈性模量和初始地應(yīng)

2、力的反演以及圍巖應(yīng)力釋放和載荷分配比例等問(wèn)題進(jìn)行了研究，主要的研究工作與特色為： 1．針對(duì)隧道工程等巖土工程的獨(dú)特之處，闡述了隧道工程中引入位移反分析的必要性，通過(guò)對(duì)待分析參數(shù)的分析，選擇圍巖彈性模量和初始地應(yīng)力作為待分析參數(shù)，然后介紹了圍巖彈性模量和初始地應(yīng)力的線彈性位移反分析的基本原理。 2．針對(duì)位移反分析中存在的解的不適定問(wèn)題，提出了一種改進(jìn)的加權(quán)最小二乘法，并對(duì)這一方法的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證，然后結(jié)合圍巖彈性模量和初

3、始地應(yīng)力的線彈性位移反分析的基本原理和改進(jìn)的加權(quán)最小二乘法的相關(guān)知識(shí)編制了圍巖彈性模量和初始地應(yīng)力的反分析軟件，并將該軟件應(yīng)用于實(shí)際工程中，計(jì)算出了九嶺隧道的圍巖彈性模量和初始地應(yīng)力。 3．介紹了隧道開(kāi)挖過(guò)程中圍巖應(yīng)力釋放的概念，通過(guò)數(shù)值分析，研究了圍巖物理參數(shù)和支護(hù)結(jié)構(gòu)的施作時(shí)機(jī)等因素對(duì)圍巖應(yīng)力釋放的影響，結(jié)合彈性力學(xué)的相關(guān)理論推導(dǎo)出隧道每次開(kāi)挖后圍巖的應(yīng)力釋放值，并針對(duì)圍巖應(yīng)力釋放的特點(diǎn)對(duì)隧道的施工提出一些建議。 4