硕士论文 大断面双连拱隧道的快速修建技术与数值模拟.pdf

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大断面双连拱隧道的快速修建技
术与数值模拟
Rapid Construction Technology and
Numerical Simulation of Double Arch
Tunnel of Large Section
(申请石家庄铁道学院授予工学硕士学位论文)
培养单位:土木工程分院
专业:桥梁与隧道工程
研究生:魏建华
指导教师:冯卫星教授
二○○八年一月
独创性声明
本人声明所呈呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作
及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加加以标注和和致谢的地方
外,论文中不包包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包包含为
获得石家庄铁道学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明
确的说明并表示了谢意。


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本人完全了解石家庄铁道学院有关保留、使用学位论文的规定,
即:学院有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和和借阅;学校
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(保密的论文在解密后应遵守此规定)

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摘要
摘要
随着高速公路在我国的迅猛发展,连拱隧道越来越多地出现在特殊地形区。
连拱隧道发展地越来越快,近二十年来连拱隧道在我国有成群成组建设之势势。
但是我国对连拱隧道在设计、施工方面积累的经验还不够丰富,有待于对连拱
隧道做更进一步的研究。连拱隧道的快速修建技术也就尤其重要。
本文以张石高速公路二期工程岔道一号隧道为实例,对三导洞法和和中导洞
法两种施工方法进行数值模拟,围岩以Ⅴ级围岩为主,隧道是浅埋偏压的,具
体分析了这两种施工方法在不同的施工工序下的围岩应力力场、围岩位移场、中
墙的应力力场、中墙的位移场的变化化过程。通过分析得知,在施工过程中,三导
洞法围岩的应力力变化化和和中墙所受的竖向应力力都小于中导洞法围岩的应力力变化化和和
中墙所受的竖向应力力;从围岩的竖向位移和和中墙的竖向位移来看,三导洞法的
拱顶沉降量和和底板鼓起量以及中墙的竖向压缩量都小于中导洞法的拱顶沉降量
和和底板鼓起量以及中墙压缩量;从围岩的水平位移和和中墙的水平位移来看,三
导洞法的洞周周收敛和和中墙的水平偏移大于中导洞法的洞周周收敛和和中墙的水平偏
移。综合考虑,从而从理论上初步选定三导洞法是比较适合的施工方法。选定
好一个好的开挖方法后,为了达到到快速修建的目的,隧道的施工技术也很重要,
本文结合岔道一号隧道,从不同的施工工序具体的阐述了为了加加快施工进度所
采取的一些措施,包包括施工方案上的、施工管理上的还有施工工艺方面的措施。

关键词:连拱隧道,开挖方法,应力力,位移,快速施工
Abstract
Abstract
With the rapid development of expressway in China, more and more double-arch
tunnels have appeared in special terrain areas. Double arch tunnels have developed
rapidly over the past 20 years. However, accumulated the experience of double arch
tunnel in the design and construction aspects is not rich enough, and the study on arch
tunnel needs to be done further, in which the fast arch tunnel construction technology
is particularly important.
Based on the second highway projects from Zhangjiakou to Shijiazhuang Chadao
tunnel for example, the three-hole and two-hole method of excavation are
numerically simulated. The surrounding rock is Grade Five rock, and the tunnel is
shallow buried a