巖溶公路隧道圍巖—支護(hù)結(jié)構(gòu)受力特性數(shù)值模擬分析.pdf

1、我國是巖溶分布最廣的國家，巖溶這種不良地質(zhì)現(xiàn)象的存在給巖溶區(qū)公路隧道的開挖施工和運(yùn)營安全造成嚴(yán)重威脅。探索溶洞對(duì)公路隧道圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律，開展巖溶區(qū)公路隧道的襯砌結(jié)構(gòu)優(yōu)化對(duì)策研究，對(duì)加快巖溶區(qū)隧道的建設(shè)有著直接的推動(dòng)作用。
　　 論文以平陽隧道和天池隧道為工程背景，針對(duì)巖溶區(qū)公路隧道建設(shè)中隱伏溶洞對(duì)隧道圍巖一支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響，以及巖溶富水區(qū)公路隧道結(jié)構(gòu)的受力特性和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題做了比較深入的研究和探索。本文研究的主要

2、內(nèi)容有：
　　 首先，采用通用有限元軟件ANSYS10.0對(duì)平陽隧道典型構(gòu)造溶蝕地段隧道的開挖和支護(hù)施工過程進(jìn)行了三維彈塑性數(shù)值模擬分析，重點(diǎn)研究了既有隱伏溶洞對(duì)隧道圍巖和初期支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響。
　　 其次，簡要介紹了隧道外水壓力的研究現(xiàn)狀，并對(duì)不同外水壓力作用天池隧道典型斷面隧道圍巖的受力和變形規(guī)律，以及二次襯砌結(jié)構(gòu)的受力特性和安全性進(jìn)行了數(shù)值模擬分析研究。
　　 最后，對(duì)不同二次襯砌厚度、不同襯砌斷面輪廓

3、條件下天池隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，重點(diǎn)分析了二次襯砌的內(nèi)力變化特征，以及襯砌結(jié)構(gòu)的抗水壓性能。
　　 根據(jù)有限元數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果，對(duì)巖溶區(qū)公路隧道的開挖施工和支護(hù)設(shè)計(jì)有如下結(jié)論和建議：
　　 1.底部溶洞的存在不僅降低了溶洞前后方隧道圍巖的穩(wěn)定性，也在一定程度上削弱了初期支護(hù)噴射混凝土的安全性。因此，巖溶隧道工程的施工必須堅(jiān)持一探一挖制度，全斷面預(yù)注漿和超前支護(hù)也十分必要。
　　 2.隨著外水壓力的增