重庆某浅埋偏压隧道CRD法开挖顺序优化及围岩变形研究

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rhetthusida
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在隧道建设项目中,围岩失稳是工程事故的主要原因,隧道施工过程中围岩的力学性质不仅受到岩石生成条件和地质条件等自然因素的影响,也在较大程度上受到隧道开挖方法、支护类型、支护参数等的影响,这就使得人们对研究围岩变形规律,寻求合理开挖方式越来越重视。本文依托重庆某浅埋偏压小净距隧道工程,结合该项目实际施工方案和所属场地环境等因素,对隧道围岩变形进行了系统分析和研究。具体内容及主要结论如下:(1)结合隧道施工情况制定监测方案、测点布置位置和测量方法,通过分析现场监测数据,确定该隧道应采用CRD法(交叉中隔壁法)开挖,而不宜采用三台阶七步开挖法。(2)通过分析该隧道采用CRD法开挖时的监测数据,得出了围岩受各分部开挖影响的基本特征,结果显示:拱顶下沉方面,各分部开挖引起的拱顶下沉增量与总拱顶下沉量具有一定的比例关系。水平收敛方面,随着(4)部的开挖,(1)部AC线与(4)部BC线的洞内水平收敛趋势基本呈相反态势,这是因为(1)部,(4)部水平收敛变化主要是由于临时支护中隔墙的变位引起的。(3)为确定隧道合理的开挖顺序,采用有限元软件Midas/GTS NX对右洞先行且CRD法先开挖右侧、右洞先行且CRD法先开挖左侧、左洞先行且CRD法先开挖右侧和左洞先行且CRD法先开挖左侧四种方案进行模型分析,通过对比围岩的位移、应力和塑性区等,确定该隧道较为合理的开挖顺序是右洞先行且CRD法先开挖左侧。(4)本文利用GM(1,1)灰色模型和BP神经网络模型对隧道围岩变形进行预测。通过对预测实例进行分析和讨论,阐述了两种预测方法的特点和适用性。GM(1,1)灰色模型的特点为模型固定、简单,所需的数据样本较少,但对于波动性的数据预测效果不是很理想。BP神经网络对于非线性系统的预测具有良好的性能,但是要求数据样本数量多且具有广泛代表性,这在实际操作中有时难以满足。总的来说,BP神经网络模型的预测精度更高,该隧道项目在施工建设过程中,采用BP神经网络模型进行预测是更为合适的,GM(1,1)灰色模型则可以作为数据不足时的补充手段。
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