最新【精品】范文参考文献专业论文连拱隧道的设计理论与动态施工力学研究连拱隧道的设计理论与动态施工力学研究摘要：近年来，随着高速公路的飞速发展,不少连拱隧道已经或正在修建,但由于该种隧道结构的复杂性,其设计施工往往采用经验类比方法,并结合应用有限元进行动态施工力学分析,再通过现场施工的监控量测成果修改设计,指导施工。文章分别对我国公路连拱隧道的设计理论、实施现场施工量测情况、隧道动态施工力学分析研究作了一些综合概述。最后针对目前连拱隧道设计施工中存在的问题作了一些展望。关键词：隧道工程；连拱隧道；设计施工理论；动态施工力学：U455文献标识码：A：1连拱隧道的设计施工理论早期隧道的设计完全是凭经验进行的,到十九世纪初才逐渐形成自己的计算理论,用于指导隧道的设计与施工。隧道设计计算理论的发展,大致可以分为以下几个阶段:刚性结构设计阶段,弹性结构设计阶段,考虑弹性抗力设计阶段,弹性地基梁设计阶段,连续介质设计阶段(包括解析法和数值法),现代复合支护设计与优化设计阶段。连拱隧道的结构设计主要包括初期支护、二次衬砌、中隔墙和防水层设计。直中墙连拱隧道和曲中墙连拱隧道由于中墙设计方法不同,使它们具有连拱隧道的共同特性外,又具有各自的特点。直中墙连拱隧道的一般结构型式及施工顺序如图1所示。它与单洞隧道的主要区别在于直中墙和排水系统,其中墙在中导洞贯通后即浇筑,它既是初期支护和二次衬砌的支撑点,又是防水层的支撑结构。洞室开挖后初期支护支撑于中墙,而防水层则绕过初期支护与中墙的结合部越过中墙顶与洞室内其它防排水设施形成完整的排防水系统;中墙的中央纵向每隔一定间距设竖向排水管,以排除中墙顶凹部的积水。中导洞与中墙之间的孔洞只有在初期支护和中墙防排水层施工完成后回填。这样就由于中导洞与中墙之间的孔洞得不到及时回填造成开挖时毛洞跨高比增大,使洞周围岩石于较为不利的受力状态,从而影响施工安全和进度,而且由于没办法回填密实,也给营运安全带来隐患。再因部分围岩裂隙水经中墙顶凹部通过排水管排入排水沟,容易造成凹部积水,并且该部位排防水系统施工难度大,质量难以控制,造成隧道中墙渗水,影响结构耐久性和营运安全。直中墙连拱隧道施工工序如图2所示(Ⅱ～Ⅲ类围岩),其顺序是:(1)开挖中导洞①,施作临时支护②及中墙砌筑③;(2)开挖边导洞⑤,施作初期支护和二次衬砌⑥及防水层④;(3)开挖拱部、施作初期支护和二次衬砌及防水层;(4)开挖左、右底部,施作仰拱及回填,施作路面及排水系统;(5)左右边导洞、仰拱开挖不得同时进行,施工中应注意及时支撑,并平衡推力。曲中墙连拱隧道一般结构如图2所示,它与直中墙连拱隧道的主要区别在于中墙及其处的排水处理。在中导洞贯通后即修建中墙,要求中墙顶最新【精品】范文参考文献专业论文部与中导洞顶紧密接触,这样就克服了直中墙连拱隧道中导洞与中墙之间的存在着空洞的缺点,使主洞开挖时毛洞跨度相对减小,有利于洞周围岩的稳定。其施工顺序(Ⅱ～Ⅲ类围岩)是:(1)开挖中导洞①、临时支护②及中墙砌筑③;(2)开挖左洞上导坑④及初支⑤;(3)开挖右洞上导坑⑥及初支⑦;(4)开挖左下导坑⑧,施作左洞边墙及仰拱仰拱初支⑨;(5)开挖右下导坑⑩,施作右洞边墙及仰拱初支;(6)左洞仰拱浇筑及二次衬砌g,施作路面及排水系统;(7)右洞仰拱浇筑及二次衬砌,施作路面及排水系统。与图1工序相比较,图2少了两个侧导洞的开挖和支护及中墙回填三个步骤,从而节省了施工时间和工程费用。对于连拱隧道的洞口设计根据周围的地形条件,结合隧道的防排水要求,遵循“早进洞,晚出洞”的原则确定洞口位置。对于岩质稳定的Ⅳ类以上围岩和地形开阔地区,常设计端墙式洞门;对于地质条件差的Ⅲ类以下围岩以及需要开挖路堑的地方,采用翼墙式洞门;当洞口岩层坚硬、整体性好、节理不发育且不易风化,路堑开挖后仰坡极为稳定,并且没有较大的排水要求时采用环框式洞门;当洞外需要设置遮光棚时,其入口通常外伸很远,此时采用遮光棚式洞门。另外还有柱式洞门和台阶式洞门。图1中墙连拱隧道一般结构图2曲中墙连拱隧道一般结构隧道洞门构造按照规范施工,洞门墙的厚度可按计算或结合其他工程类比确定,但其厚度最小不得小于0....