【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì) 外文資料翻譯 題 目 柔弱巖石 上短距離隧道 的 動(dòng)態(tài)施工力學(xué)的 研究 學(xué) 院 土木建筑學(xué)院 專 業(yè) 土木工程 班 級(jí) 土木 學(xué) 生 二〇一 一 年 三 月 四 日 1 Modern Applied Science Vol. 4, No. 6。 June 2020 柔弱巖石 上短距離隧道的 動(dòng)態(tài) 施工力學(xué)的研究 吳 恒斌 (通訊作者 ) 重慶長(zhǎng)江三峽大學(xué)土木工程 系 中國(guó)重慶萬(wàn)州市二段沙龍路 780號(hào) 電子郵件 : 賀云翔 重慶長(zhǎng)江三峽大學(xué) 土木工程系 中國(guó)重慶萬(wàn)州市二段沙龍路 780號(hào) 郭良松 聊城 建宇 工程有限公司 中國(guó)聊城 252020 摘要 基于建設(shè)理論的新奧地利方法 ((NAM)),依賴在柔弱巖石的短距離隧道工程 ,通過(guò)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行了三維彈塑性有限元法的建構(gòu)過(guò)程中 ,雙邊墻的施工方法。 分析隧道 周圍一些測(cè)量點(diǎn)位移的變化和隧道開挖和洞 室群圍巖的穩(wěn)定性 ,通過(guò)分析地表塌陷 、承擔(dān)的力量支護(hù)結(jié)構(gòu)與塑性區(qū)。結(jié)果表明 ,上述構(gòu)造法 是合理的 在以后的隧道開挖 ，地表 沉陷 ，隧道變形與早期 隧道開挖 的影響比較明顯。 關(guān)鍵詞 :柔弱的巖石、小距離隧道、動(dòng)態(tài)建筑機(jī)械、數(shù)值模擬 1 介紹 過(guò)程的開挖與支護(hù)隧道是一項(xiàng)復(fù)雜的機(jī)械加工 過(guò)程，施工過(guò)程 之間的差別 ，開挖順序，支持的時(shí)間大為影響工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng) (SHE et al., 2020).的力學(xué)效應(yīng) 由于 周圍巖石條件的復(fù)雜性 普通的類似項(xiàng)目 在柔弱巖石特別是小距離隧道工程的復(fù)雜連接中是不夠的， 因此 ,根據(jù)在施工過(guò)程中各負(fù)荷情況，在不同的圍巖中 有必要進(jìn)行機(jī)械模擬和分析 在柔弱 巖石隧道襯砌方面的研究， SUN et al. (1994)考慮了時(shí)空效應(yīng)隧道挖掘表面 建立三 維數(shù)模型。 CHENG et al. (1997) 分析了力學(xué)機(jī)制 和 FLAC 隧道 襯里復(fù)雜的承載能力，得到一些有用的 結(jié)論。 JIN et al. (1996) 應(yīng)用非線性粘彈性理論進(jìn)行了三維有限元模擬圓隧道開挖過(guò)程。 Karakus(2020)闡述了 由平面應(yīng)變分析造成的 三個(gè)尺寸挖掘影響 。 因?yàn)闀r(shí)空效應(yīng)還不能全部體現(xiàn) ,許多研究人員進(jìn)行了三維彈塑性有限元法 和隧道開挖的 彈塑性 分析 (AN, 1994, XIAO, 2020 amp。 ZHU et al. 1996)。在小距離隧道方面的研究 LIU et al. (2020)在中國(guó)第一個(gè)超級(jí)短距離隧道進(jìn)行的測(cè)試中 距離隧道在中國(guó)。 WAN et al. (2020) 取得了具體小距離隧道的概念。 JIN et al. (2020) 通過(guò)數(shù)值模擬分析討論了施工方法的適應(yīng)性。 YAN et 在不同施工 2 方案中支撐的 機(jī)械特性 和 變形規(guī)則。 LIU et al。 (2020)介紹了 短 距離 8車道公路隧道的設(shè)計(jì)方案 。大多數(shù)上述研究的目的 分別是柔弱巖石隧道的建筑特征和小距離隧道建設(shè)方案的比較和選擇由于很少做結(jié)合 兩方面的討論，因此，有必要研究小距離柔弱巖石動(dòng)態(tài)施工特點(diǎn)。 2 工程概況 工程地質(zhì) 地質(zhì)調(diào)查顯示 ,底部隧道主要打通 的 是下面的基礎(chǔ) ， 主要是泥巖，砂巖 。 撞擊地層的方向交叉 降至 85176。 。 隧道、地層傾角約有 9176。, 結(jié)合層巖石 很普通， 巖石的 等級(jí)是五級(jí)。地下 水 很匱乏，隧道中水的主要形式是潮濕或 滴下來(lái)。 鋼筋混凝土的極限抗壓強(qiáng)度 = ，完整性 因素 KV=,K1 = ,K2 = ,K3 = 0,[工程量清單計(jì)價(jià) ]= 219。 砂巖鋼筋混凝土的極限抗壓強(qiáng)度 =2549Mpa,完整因素 KV=,K1= ,K2 = ,K3 = 0,[工程量清單計(jì)價(jià) ]= 319。地質(zhì)構(gòu)造的表面非常 發(fā)達(dá)，巖體 極其支離破碎 ,而且塊強(qiáng)度不夠強(qiáng)。所以它屬于典型的類柔弱的巖石。 工程施工方法。 雙 墻 指導(dǎo)施工方法中的配角 ,以先進(jìn)的小管為了減少隧道施工 對(duì)高速公路經(jīng)營(yíng)管理的影響，確保隧道建設(shè)的安全雙邊墻施工方法以 先進(jìn)的小管 作為支撐角色引導(dǎo)。先進(jìn) 小管 的外半徑是 Φ42mm, 長(zhǎng)度 是四十厘米 。在施工過(guò)程中 ,開挖的長(zhǎng)度是受到嚴(yán)格控制的，主要支撐每隔四米設(shè)置一個(gè)。 30 厘米厚的封閉鋼筋混凝土 環(huán)被襄鑄在 第二內(nèi)襯和主要 支撐之間。 螺栓的 形式是空心注漿和 quincunx 布局、直徑和長(zhǎng)度是作為軌道后 , 米、垂直和周向所在 分別是 200 厘米和 80厘米 第二內(nèi)襯和主要 支撐被澆鑄成 28厘米厚 C20 模型 和 60 厘米厚 C25厚鋼筋混凝土模型 3 數(shù)值模型 隧道長(zhǎng)度是選為仿真模型 ,該模型 被選為 20 米長(zhǎng)，該模型有 21850 個(gè)小構(gòu)件其中螺栓 有 3850 構(gòu)件 (圖 1)。隧道圍巖被認(rèn)為是彈塑性材料。因?yàn)橹谓Y(jié)構(gòu)的力學(xué)性能優(yōu)于圍巖 ,所以它可以被看作是彈性材料。鋼拱的影響在架子上和先進(jìn)的小管噴射混凝土可以模擬使用等效的方法。 是基本力學(xué)參數(shù)的物質(zhì)。為確保計(jì)算 的 準(zhǔn)確性該模型維度 可以設(shè)為 :左和右都長(zhǎng) 50米垂直于地 球表面下為 50米。 4 進(jìn)行結(jié)果分析 分析地表沉陷 , 地面沉降應(yīng)嚴(yán)格控制 ,以確保 隧道施工中高速公路運(yùn)營(yíng)管理的安全 隧道施工。從圖 2,圖像的地表沉陷隧道開挖完成后 ,它可以看出地表沉陷對(duì)稱分布近似在雙線隧道、展示 W 的形狀。 早期隧道拱頂端地面沉降規(guī)模最大，沉降值為 ，這是由于早期隧道開挖完成以后，后期隧道建設(shè)造成的擾動(dòng)，這和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的信息和數(shù)據(jù)規(guī) 3 則是一致的。后期隧道拱頂端地面沉降量是 。在 隧道中軸線附近 的地表沉降 小于兩個(gè) 隧道拱頂 所在的地表沉降 ，沉降值 只有 。 可以從圖二中得出的結(jié)論是 隧道開挖的影響對(duì)地表沉陷趨于穩(wěn)定的距離范圍 是 中軸線直徑 的 倍 ,也揭示了該仿真模型的選擇范圍 是沒(méi)有錯(cuò)誤的 巷道變形 分析 如 圖 3 所示 ,后期隧道拱頂端的垂直地表沉降是 ,最大的垂直地表沉降值出現(xiàn)在 早期 隧道 拱頂端。因?yàn)橹蟮乃淼朗┕ば?,是 。 與一般的大垮較淺深度的隧道地表沉降的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量值相比，頂部處理的沉降值略小。 可以假定 ,先進(jìn)的小管在加固巖石上發(fā)揮了很大作用， 逆變 值相對(duì)較大，早期的隧道和后期的隧道分別是 。 分析 結(jié)果表明 ,隧道 圍巖的垂直缺陷值 滿足施工的需要、初始參數(shù)設(shè)定隧道結(jié)構(gòu)是合理的。 支撐承載力的分析 如 圖 4所示 ,出現(xiàn)在拱腳的最大受力值是 .。在施工過(guò)程中應(yīng)該加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的力度。 從圖 五中 以發(fā)現(xiàn) 在拱頂和拱腳位置的螺栓的軸向力更大。最大值是，滿足 抗拉強(qiáng)度 要求。 螺栓 軸向力最主要的分布形式是“凸肚”式。符合螺栓軸向力在柔弱巖石上的分布格局。處在拱腳位置的少量螺栓時(shí)處于壓縮狀態(tài)的?？赡苡捎谥饕蔚膭偠忍螅?結(jié)果是減少 了 拱腳的變形和反演脹的現(xiàn)象。 從圖六中可以看出 第二 內(nèi) 襯 的應(yīng)力規(guī)律和主要支撐 是相似的，邊墻的壓力要大于其他部位 最大 應(yīng)力值是 滿足 在中國(guó)要求的 標(biāo)準(zhǔn) 塑性區(qū) 分析 從圖 7,便會(huì)發(fā)現(xiàn) ,塑性區(qū)主要分布在 拱頂 、拱門、拱門腳 的位置， 這也許是由于由雙邊墻施工方法造成的過(guò)多的 應(yīng) 力進(jìn)入 了 側(cè)墻 。 先進(jìn)的小管的支持、初期支護(hù) ,其次 內(nèi) 襯可以預(yù)防 塑性區(qū) 進(jìn)一步擴(kuò)張 ,塑性區(qū)深度 ,不會(huì)超過(guò)一半 的 隧道寬度 ,而在允許范圍內(nèi)。所以隧道圍巖塑性區(qū) 的發(fā)隧洞的穩(wěn)定性 隧道仍然情況穩(wěn)定。 5 結(jié)論 隧道 地表沉陷 的分布在中心軸線基礎(chǔ)上 ,顯示 W型 ,由于 解決方案 主要集中在 倍中心軸線的直徑 范圍內(nèi)，先進(jìn)小管的支持能夠加固 圍巖有效防止兩個(gè)隧道之間塑性區(qū)的擴(kuò)張。 從圍巖結(jié)構(gòu) 的 變形結(jié)果可以看到 后期隧道 開挖地表沉陷與隧道變形 對(duì) 早期的隧道 的影響 大于 早期隧道開挖對(duì)后期隧道 的影響。 對(duì) 上述結(jié)果進(jìn)行分析地面沉降、隧道周邊的垂直位移 ，支撐的承載力和 塑性區(qū) 雙邊墻建設(shè)方案 是合理的。 參考文獻(xiàn) 【 中國(guó)巖石力學(xué)與工程 】 （ 3， 623629） 三維彈塑性數(shù)值模擬軟圍巖位移建設(shè)的進(jìn)程。佘健 ， 何川（ 2020 年） 。 4 【 巖土力學(xué) 】 （ 4， 2033。 ） 力學(xué)模擬及軟弱巖石中的行為分析 ， 興建一條隧道開放。 孫軍 ， 朱合華 （ 1994 年）。 【 巖土力學(xué) 】 （ 4， 327