近接隧道施工影响分析与评价方法研究

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随着国民经济不断跃升,铁路建设迎来了前所未有的发展机遇期。铁路近接隧道施工作为隧道施工中技术难度较大的施工类型,愈发频繁的出现在各个交通建设工地上。同时,其伴生的各种安全隐患所引发的问题也越来越多。面对施工进度紧迫、安全保障任务重、社会关注度高等问题,国内外专家纷纷开展近接隧道施工的相关研究。论文以福平线近接隧道施工为背景,针对福平线隧道施工地质情况复杂,施工手段多样,安全隐患突出的特点,从近接隧道施工力学机理和围岩应力变化规律出发,开展近接隧道施工影响分析。借助LabVIEW虚拟仪器软件平台,开发了近接隧道施工风险评价系统。论文特色及主要工作包括以下几个方面:(1)运用弹塑性力学中的管壁理论,将近接施工中隧道开挖过程简化为平面应力状态下的力学模型。分析隧道开挖后围岩应力场,划分隧道周边的弹性范围与塑性范围,以此作为隧道交互影响因素;进而分析影响施工稳定性的构成因素。(2)依靠福平线近接隧道施工项目,运用数值模拟软件对近接隧道施工中出现的:平行近接、上跨近接,开展稳定性模拟研究,分析隧道安全系数在不同工况、不同近接距离上的变化规律,探究隧道断面上安全系数危险点,以及施工过程中既有隧道断面的位移变化趋势,得到既有隧道在近接施工中位移量较大的位置。(3)建立近接隧道施工风险评价模型,运用模糊综合评价法与AHP的评价算法,将评价模型导入虚拟仪器软件平台LabVIEW,综合ACCESS数据库和LabSQL的架构理论,开发了近接隧道施工安全风险评价软件,实现不同用户身份的登录、打分、评价以及查询和打印功能。论文通过上述研究取得的成果,经理论推导、数值模拟,以及结合工程实例的安全评价系统验证,能够为隧道近接施工安全提供指导。
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