大跨度扁坦隧道施工的力學響應及施工方法的研究
摘要 在巖土工程中, 工程的施工力學行為是一個十分重要的, 具有極大生產實用價值的研究課題。長期以來, 由于理論、實驗、模擬及與施工相結合的難度等各方面的原因, 系統的研究成果還不多見。論文總結了國內外前人的研究成果之后, 利用相似模擬、數值計算和理論分析的方法較全面和系統地研究了大跨度扁坦隧道不同開挖方法、支護型式及其力學行為。所獲得的研究成果對大跨度扁坦隧道的設計與施工具有特別重要的指導作用。
論文的主要貢獻和創新之處如下:
(1) 以真武山隧道的施工設計為背景, 在交通部重慶公路科學研究所新研制的“公路隧道結構及圍巖綜合實驗系統”試驗平臺上進行了多種工法的模擬實驗, 全面測試了開挖過程的位移響應, 揭示了應力2變形的時空變化規律; 利用3D 2Ρ 程序進行的三維彈塑性數值模擬得出了具有一定規律性的施工力學響應圖譜。
(2) 提出了以模擬實驗得出的位移來反推并驗證二次襯砌設計尺寸的新思路以及用彈性位移釋放系數和當步彈性位移釋放系數來描述開挖瞬時彈性釋放位移的新見解。
(3) 研究了錨噴支護與圍巖的關系, 進行了支護層的結構型式及材料受力性能的對比分析, 提出了隧道地層壓力的統一公式。
(4) 將灰色建模理論用于隧道施工過程圍巖失穩和坍塌是一個新的探索, 論文所提供的一個以定量預測為基礎的安全判定方法是很有價值的
原作者：譚云亮, 楊永杰
