隧道施工中圍巖參數(shù)反演及載荷分配比例問題研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，公路、鐵路的建設(shè)也突飛猛進，在這一過程中，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)計與施工中存在的各類問題也日益暴露出來，圍巖參數(shù)和載荷分配比例的確定就是其中兩個至關(guān)重要的，這兩個問題在很大程度上影響著支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工質(zhì)量，因此，為設(shè)計出更合理的支護結(jié)構(gòu)，對這兩個問題的研究迫在眉睫。 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，對隧道工程中圍巖彈性模量和初始地應

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

3、始地應力的線彈性位移反分析的基本原理和改進的加權(quán)最小二乘法的相關(guān)知識編制了圍巖彈性模量和初始地應力的反分析軟件，并將該軟件應用于實際工程中，計算出了九嶺隧道的圍巖彈性模量和初始地應力。 3．介紹了隧道開挖過程中圍巖應力釋放的概念，通過數(shù)值分析，研究了圍巖物理參數(shù)和支護結(jié)構(gòu)的施作時機等因素對圍巖應力釋放的影響，結(jié)合彈性力學的相關(guān)理論推導出隧道每次開挖后圍巖的應力釋放值，并針對圍巖應力釋放的特點對隧道的施工提出一些建議。 4