【摘 要】
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随着我国西北地区经济的高速发展,基础交通设施的建设速度逐渐加快,西北地区山岭地形下的隧道工程越来越多,多出现穿越农田和村落区的情况,一旦隧道周围土体出现过大的变形,不但会影响隧道的正常运营,也会损害上部建筑物,造成人民生命财产的损失。本文以安兴村的下穿隧道为工程背景,主要采用现场监测数据分析以及数值模拟的方法,对农田及村落区下方隧道段落的大变形产生机理及稳定性进行了较为深入的研究,主要研究内容及结
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随着我国西北地区经济的高速发展,基础交通设施的建设速度逐渐加快,西北地区山岭地形下的隧道工程越来越多,多出现穿越农田和村落区的情况,一旦隧道周围土体出现过大的变形,不但会影响隧道的正常运营,也会损害上部建筑物,造成人民生命财产的损失。本文以安兴村的下穿隧道为工程背景,主要采用现场监测数据分析以及数值模拟的方法,对农田及村落区下方隧道段落的大变形产生机理及稳定性进行了较为深入的研究,主要研究内容及结论包括以下几点:（1）基于安兴隧道的场地条件将其划分为荒山区和村落区。对荒山区段和村落区段拱顶沉降和周边收敛的现场监测数据进行分析,得到安兴隧道下穿安兴村时围岩变形出现突增且都大于预留变形量。并分析村落区对下穿隧道围岩变形的影响,结果表明村落区在一定程度上影响着下穿隧道的稳定性。（2）利用Hydrus软件建立农田灌溉模型,考虑了农田灌溉、降雨、蒸发和植物根系吸水等因素,研究农田灌溉对下穿隧道周围土层性质的影响,得到土层性质随灌溉时间的变化规律。结果表明:随着灌溉时间的增加,不同深度的含水量对农田灌溉反应时间各不相同;25年农田灌溉模拟后,相比未灌区地下水位增加了14.834m;计算水量均衡得到20%的总渗入量被根系吸收,接近40%被日蒸发作用消耗,剩余40%则通过底边界渗入更深的土层。（3）基于上述农田灌溉对隧道周围土体的影响分析,利用PLAXIS 3D软件建立下穿隧道开挖数值模型,考虑农田和村落区对隧道围岩稳定的影响,得出荒山区和村落区不同断面隧道竖向应力和拱顶位移的变化规律,结果表明下穿隧道经过农田和村落区段时,位移和应力逐渐增加,且在隧道拱顶出产生最大沉降,在隧道仰拱处产生最大隆起。
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