海底隧道開挖非線性流固耦合分析.pdf

1、隨著我們經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和跨?？焖俳煌ǖ男枰?，將有大批的跨江跨海通道投入建設(shè)，水下隧道，特別是海底隧道的建設(shè)更是備受關(guān)注。但跨海隧道深處海底，通常具有地質(zhì)勘探困難、單口連續(xù)掘進(jìn)距離較長、襯砌結(jié)構(gòu)受長期的動(dòng)靜水壓力作用、防排水難度大、圍巖成拱作用較低、不良地質(zhì)體段易發(fā)生涌水事故等特點(diǎn)，因此在海底隧道襯砌結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和分析計(jì)算方面，將具有與一般隧道不盡相同的關(guān)鍵技術(shù)問題，函待在設(shè)計(jì)中著重反映。目前經(jīng)過國內(nèi)外學(xué)者的努力已經(jīng)給出了深埋海底隧道的位移場(chǎng)、

2、應(yīng)力場(chǎng)的經(jīng)典解，但對(duì)于淺埋、超淺埋海底隧道的尚有不足。通過論文研究以我國目前蓬勃發(fā)展的海底隧道為背景，以海底隧道地層沉降機(jī)理為研究重點(diǎn)，綜合采用理論解析、數(shù)值模擬為主要研究手段，主要開展以下工作:
　　1.根據(jù)達(dá)西定律、質(zhì)量守恒方程系統(tǒng)的推導(dǎo)了隧道開挖之后，在隧道洞周總水頭相等、隧道洞周水壓相等、洞周等水頭條件下加注漿圈的三神情況下，隧道圍巖的滲流場(chǎng)的分布解析解。對(duì)本文的解析解和經(jīng)典M.E1.Tani(2003)解進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證。

3、同時(shí)研究了水深覆土比、覆跨比和注漿圈效果及厚度對(duì)隧道單位長度涌水量的影響分析。
　　2.根據(jù)第二章的海底隧道開挖，圍巖滲流場(chǎng)分布理論的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出圍巖應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)的解析解。
　　3.根據(jù)海底隧道開挖圍巖受力狀態(tài)，以及隧道開挖卸載導(dǎo)致圍巖力學(xué)性質(zhì)隨著受力狀態(tài)改變而不斷變化的非線性特性，進(jìn)行劣化本構(gòu)模型開發(fā)，并通過FLAC3D二次本構(gòu)模型開發(fā)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
　　4.海底隧道開挖過程非線性流固耦合理論進(jìn)行闡述，并對(duì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)淺