小磨公路小净距隧道设计与施工技术研究

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近年来,随着我国经济的蓬勃发展,机动车辆的快速增加,道路交通拥堵现象也与日俱增,拥堵问题不可忽视,人们对高效、便利、快捷的出行方式需求越来越高,由于隧道可以减少跨越山区爬山越岭的公路里程,减小路途时间和耗油量,公路隧道的交通方式应运而生。而随着交通拥挤、公路增容的需要,在原有公路隧道近距离增加隧道是公路改扩建和高速公路建设的一种较为有效的道路修建形式,但近距离隧道之间会相互影响,应力应变和稳定性都会比单一隧道复杂很多,且不同施工方法对应力应变和稳定性都有影响,有必要对隧道之间的合理距离和不同施工工序及施工方法对隧道应力应变和稳定开展研究。本文依托云南小磨高速公路勐远1号隧道工程,通过ABAQUS有限元软件及理论分析,模拟新建隧道施工对已建隧道稳定性的影响,分析围岩的变化特征,并分析不同围岩级别下开挖新隧道对已建隧道的影响;采用台阶法、单侧壁导坑法两种不同开挖方法进行模拟研究,根据模拟结果的总结分析,揭示不同的开挖方法对隧道以及围岩的影响机理;研究新建隧道与已建隧道的合理间距值问题。论文通过建立新建隧道与已建隧道的有限元模型,在四种不同围岩等级下进行数值模拟,通过对隧道围岩应力、应变等特征情况等进行综合分析,得出给出了在不同围岩等级下开挖新建隧道对已建隧道产生的影响。论文结合新建隧道在不同围岩下施工的分析结果,选取新隧道施工对围岩稳定性影响较大的IV围岩作为研究对象,采用台阶法、单侧壁导坑法两种开挖方法对新隧道进行数值模拟。通过对围岩的应力、应变以及位移等情况分析,得出IV围岩新建隧道的合理施工方法。论文结合新建隧道采用不同开挖方法的分析结果,选取隧道间不同净距来进行数值模拟,研究新建隧道与已建隧道之间的相互作用。给出了IV级围岩条件下新建隧道的合理净距值。
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