【摘 要】
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本论文结合洞松水电站引水隧洞施工,采用理论分析、数值仿真和归纳总结等相结合的研究手段,对软岩隧道变形特征及控制对策进行了研究,主要包括采用解析法分析软岩隧道应力及位移
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本论文结合洞松水电站引水隧洞施工,采用理论分析、数值仿真和归纳总结等相结合的研究手段,对软岩隧道变形特征及控制对策进行了研究,主要包括采用解析法分析软岩隧道应力及位移分布规律,同时还采用有限差分软件FLAC3D对软岩隧道的变形特征进行了仿真分析,并对隧道开挖及支护参数进行了优化分析,最后对软岩隧道信息化施工方法和施工中围岩变形控制对策等进行了总结归纳。研究工作和研究成果主要包括:采用解析法对软岩隧道变形特征进行了分析,得出了隧洞周边位移和塑性半径与初期支护刚度和施作时间的关系图,分析表明,随着初期支护的增强,隧洞周边位移和塑性半径均减少。结合实际施工,采用数值模拟对软岩隧道变形影响因素进行了分析,随着埋深增大,隧洞周边位移急剧增加;围岩变形随侧压力系数的增加而增加;随着偏压角度的增加,拱顶下沉和隧底隆起逐渐增加,而水平位移逐渐减小;当围岩强度小于等于0.05MPa(松散体)时,周边位移变得非常大,极易产生掌子面坍塌和围岩大变形等。通过数值模拟,采用台阶法施工比全断面法引起的位移小35%左右,并大大减小了塑性区范围,对隧洞开挖初期的稳定性非常有利,适合于软岩隧洞的开挖。钢支撑在隧底采用曲线封闭较直线封闭能更有效控制围岩变形,曲线封闭使得拱腰水平位移减小4.8%左右,拱顶下沉减少3.9%左右,底板隆起减小17.5%左右。
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