黄土隧道开挖变形及支护结构内力的模拟研究

发布时间：2022-12-04 05:15

　　黄土是广泛分布于我国西部的一种特殊土类。随着近年来国家“一带一路”政策的提出和推进,黄土地区公路和铁路的建设得到迅速的发展,黄土隧道的使用也越来越普遍。我国岩体隧道的研究开展较早,相关理论实践都较为丰富成熟。而黄土隧道的设计和施工目前大多以工程类比法为主,虽然近年来发展较快,但理论体系尚不健全,有待深入完善,因此开展相关研究必要而紧迫。本文以有限元模拟为主要手段,选择合理的本构模型,研究了工法、支护参数、扁平率和埋置深度对黄土隧道开挖变形及支护结构内力的影响,并结合实际工程数据进行了对比分析,研究的结论为黄土隧道的工程实践提供了理论指导和参考,具有良好的学术价值和现实意义。首先,本文选择UH模型作为数值模拟的本构关系,通过ABAQUS软件建立隧道动态开挖模型,研究在三台阶七步开挖法、双侧壁导坑法、单侧壁导坑法三种工法下,支护结构体系中锁脚锚杆长度、锁脚锚杆打设角度和钢架间距对黄土隧道变形及支护内力的影响规律,通过对比分析发现,在三台阶七步开挖法工法中,锁脚锚杆长度对黄土隧道变形及支护内力影响较小,而锁脚锚杆打设角度影响较为明显,钢架间距对黄土隧道变形影响较小,对支护结构内力影响较大;在... 

【文章页数】：118 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

当前屈服面和参考屈服面

三种模型计算得到的p-s曲线与实验数据的比较

（1）UH本构模型子程序材料参数（PRORS数组）含义

【参考文献】：
期刊论文
[1]水平层状围岩隧道爆破控制技术[J]. 邓祥辉,陈建勋,罗彦斌,李旭东.  长安大学学报(自然科学版). 2017(02)
[2]Ⅴ级围岩大断面公路隧道压力拱影响因素分析[J]. 徐恕,傅鹤林.  中外公路. 2017(01)
[3]隧道锁脚锚管受力测试方法试验研究[J]. 罗彦斌,陈建勋,杨东辉,李栋.  隧道建设. 2016(12)
[4]黄土隧道围岩压力的一种极限平衡理论计算方法研究[J]. 吴飞洁,邵生俊,佘芳涛.  西安理工大学学报. 2016(03)
[5]试论大跨度超浅埋隧道特殊地质下双侧壁导坑施工工法的优化与施工[J]. 谢规球.  建材与装饰. 2016(01)
[6]大断面黄土隧道施工方法分析[J]. 杨建民.  铁道工程学报. 2015(10)
[7]三车道公路隧道支护参数优化分析[J]. 郭军,余顺,丁浩.  公路交通技术. 2013(06)
[8]大断面黄土隧道弧形导坑三台阶七步开挖施工技术研究[J]. 李创军,柯以茂.  公路交通科技(应用技术版). 2013(11)
[9]工程中典型应力路径下土的应力-应变特性分析[J]. 侯伟,姚仰平.  工业建筑. 2011(09)
[10]黄土隧道围岩分级研究的若干问题[J]. 梁庆国,李洁,李德武,周一一.  岩土工程学报. 2011(S1)

博士论文
[1]基于破损力学的黄土滑坡机理研究[D]. 陈新建.长安大学 2013
[2]水平层状隧道围岩压力拱理论研究[D]. 李奎.西南交通大学 2010
[3]黄土公路隧道设计与施工技术研究[D]. 康军.长安大学 2006
[4]黄土公路隧道结构工程性状研究[D]. 赵占厂.长安大学 2004

硕士论文
[1]山岭隧道围岩压力计算方法及其适用性研究[D]. 伍冬.北京交通大学 2012
[2]郑西客运专线秦东大断面黄土隧道施工技术研究[D]. 侯小军.西南交通大学 2009
[3]基于应力变换的饱和原状黄土的结构性本构模型[D]. 徐亚非.西安建筑科技大学 2008
[4]原状黄土的力学特性及其模拟[D]. 王燕.西安建筑科技大学 2007
[5]黄土隧道施工监控量测及锚杆的支护效果研究[D]. 姜久纯.长安大学 2007
[6]厦门东通道大断面海底隧道陆域段施工安全评价[D]. 俞尚宇.西南交通大学 2006
[7]黄土地区隧道洞口段边坡稳定性研究[D]. 张庆飞.西南交通大学 2005
[8]黄土连拱隧道围岩与支护结构稳定性研究[D]. 孙辉.重庆大学 2005
[9]土工结构的有限元分析方法及应用[D]. 周刚.武汉大学 2004



本文编号：3707663