復(fù)雜地層條件下隧道襯砌結(jié)構(gòu)工作機(jī)理及施工過程數(shù)值仿真研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，交通壓力也隨之增長，公路、鐵路及市政建設(shè)等領(lǐng)域都得到了迅速發(fā)展，因此我國隧道及地下工程結(jié)構(gòu)的建設(shè)數(shù)量是巨大的。隧道結(jié)構(gòu)作為最基礎(chǔ)的地下工程，對于其安全性的保障是非常重要的。隧道開挖施工過程是及其復(fù)雜的，在施工時圍巖的穩(wěn)定性以及受力、施工技術(shù)的選擇都是需要研究的課題。
　　本文在查閱大量文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，闡述了隧道各施工方法的基本原理和適用范圍，總結(jié)了隧道及地下工程結(jié)構(gòu)模擬時簡化的設(shè)計模型及

2、有限元分析的基本步驟，并分析研究了在 ANSYS中模擬隧道及地下工程結(jié)構(gòu)施工過程的實現(xiàn)與方法。并結(jié)合工程實際問題，在 ANSYS有限元軟件中建立隧道結(jié)構(gòu)模型，對隧道施工時圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)的相互作用進(jìn)行了模擬分析，以及隧道結(jié)構(gòu)二次襯砌結(jié)構(gòu)的模擬分析，得到了圍巖的位移量和在節(jié)點荷載作用下的襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力，依據(jù)計算結(jié)果對圍巖穩(wěn)定和安全做出評估。
　　除了對隧道襯砌結(jié)構(gòu)的模擬，本文還依據(jù)某市地鐵1號線隧道工程，依托該工程實例對暗挖法施工的地鐵

3、隧道工程開挖過程進(jìn)行了模擬，對隧道土體的開挖通過 ANSYS的循環(huán)命令來實現(xiàn)每天的開挖量，以及開挖后圍巖面的位移和等效應(yīng)力，通過對結(jié)果的分析來判斷隧道開挖對周圍巖體穩(wěn)定性的影響以及結(jié)構(gòu)的安全性，并依據(jù)有限元模擬分析來選擇更加合理的物理參數(shù)，使設(shè)計更加完善。
　　最后對甘肅省宕昌縣沙灣鎮(zhèn)境內(nèi)的沙灣特長公路隧道采用現(xiàn)階段隧道施工過程監(jiān)測技術(shù)來采集隧道復(fù)雜地層條件下的各項變形量，通過位移的監(jiān)測分析來評價隧道襯砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及確定二次襯