扁平特大斷面公路隧道荷載模式及應用研究.pdf

1、扁平特大斷面公路隧道是近幾年為適應多車道高速公路建設而發(fā)展起來的一種隧道形式。它在跨度、扁平率，開挖方法上不同于普通的單洞雙車道公路隧道，其受力及應力重分布的情況更加復雜。但是，當前我國扁平特大斷面公路隧道修建數(shù)量較少，積累的設計、施工實踐經(jīng)驗十分匱乏；設計規(guī)范或標準尚未出臺。為此，論文以目前國內(nèi)最長的龍頭山單洞四車道特大斷面公路隧道為工程背景，基于荷載．結構設計理論，在荷載模式、斷面形式和支護參數(shù)等方面進行深入的研究。論文主要的研究內(nèi)

2、容和取得的成果如下： 總結、分析和評價當前的各種圍巖壓力及松動荷載計算方法的研究進展情況；對當前的各種松動荷載計算方法進行適應性分析，深入論證特大斷面大跨度公路隧道荷載研究的必要性。結合依托工程，討論當前荷載及圍巖壓力計算方法在扁平特大斷面隧道計算中存在的問題。 提出適合于扁平特大斷面隧道荷載計算方法的基本思路，即過程荷載計算方法。討論過程荷載計算方法與傳統(tǒng)的狀態(tài)荷載計算方法的區(qū)別與聯(lián)系，討論和分析過程荷載計算方法的實現(xiàn)

3、過程和基本特點。 分析和驗證過程荷載計算方法的合理性。通過龍頭山隧道現(xiàn)場試驗，分析圍巖內(nèi)部位移量測的試驗數(shù)據(jù)，討論隧道松動區(qū)范圍的發(fā)生和發(fā)展趨勢、永久荷載大小及分布規(guī)律；驗證基于過程理念的荷載計算思路的合理性?；跀?shù)值分析軟件，建立扁平特大斷面的計算模型，分析隧道松動區(qū)隨開挖過程的發(fā)展規(guī)律，從定性的角度驗證過程荷載計算思路。 建立扁平特大斷面隧道過程荷載計算方法的具體應用形式。推導過程荷載計算方法的應用公式，完善過程荷載

4、計算方法的具體應用步驟、方法和模型；討論應用過程中的一些具體問題。最后，通過實例說明過程荷載計算方法的使用程序和操作過程。 以工程造價為目標函數(shù)，實現(xiàn)了基于過程荷載計算方法的扁平特大斷面隧道結構優(yōu)化。通過分析對比基于過程荷載的隧道全局優(yōu)化結果、基于狀態(tài)荷載的隧道全局優(yōu)化結果、實際依托工程設計參數(shù)，給出基于過程荷載設計方法的扁平特大斷面公路隧道的斷面形式及主要支護參數(shù)的取值建議。 論文從應用角度出發(fā)，建立了扁平特大斷面公路