隧道施工技术论文（2）

本文摘要：Q1摘要四种模型包罗作用——反作用模型、收敛——约束模型、一连体模型和工程类比法模型。虽然对这四种模型没有举行深入的学习，可是联合课堂知识，以及自己的明白，再联系相关的资料，我对此有了一定的认识。 下面就对这四种模型一一举行论述。作用——反作用模型作用——反作用模型，也就是荷载--结构模型。荷载—结构模型是我国隧道设计规范中推荐接纳的一种结构力学法。

Q1摘要四种模型包罗作用——反作用模型、收敛——约束模型、一连体模型和工程类比法模型。虽然对这四种模型没有举行深入的学习，可是联合课堂知识，以及自己的明白，再联系相关的资料，我对此有了一定的认识。

下面就对这四种模型一一举行论述。作用——反作用模型作用——反作用模型，也就是荷载--结构模型。荷载—结构模型是我国隧道设计规范中推荐接纳的一种结构力学法。

其特点是思量地下结构朝向围岩变形的区段上将受到围岩的被动（弹性抗力）作用，其中局部变形理论（温克勒假定）认为地基的沉陷仅与该点的应力成正比。在此类模型盘算中，认为围岩压应力的泉源是坍塌岩块的重量。

接纳这种设计盘算模型，方法简朴，事情量小，具有明确的宁静系数评价方法。结构设计人员接纳这种方法设计盘算时，依据规范而行，比力有信心和掌握。我国铁路隧道结构设计中，大量接纳的隧道衬砌尺度图，就是基于这种理论而体例的，它组成了我国铁路隧道结构设计的基础。

这一类盘算模型主要适用于围岩因太过变形而发生松弛和坍塌，支护结构主动负担围岩“松动压力”的情况。使用这类模型举行隧道支护结构设计的关键问题，是如何确定作用在支护结构上的主动荷载(其中最主要的是围岩发生的松动压力)，以及围岩给支护结构的弹性抗力一旦这两种荷载都求出之后，剩下的就只是运用普通结构力学方法求出超静定结构的内力和变形了。收敛——约束模型☑ 收敛约束法也称特性曲线法，是一种接纳测试数据反馈于设计的实用方法，通常以施工中隧道断面的变形量测值为依据。

其要点为测绘洞室壁面径向压应力与径向位移的关系曲线与洞壁位移-时间曲线，☑它反映四个阶段：（1）围岩无约束自由变形；（2）从初期支护开始，变形由于受支护约束抗力的反作用而减缓；（3）从仰拱完成开始，由于形成了关闭结构使变形速度大为降低；（4）最后变形稳定。☑若接纳的支护刚渡过大，则地压急剧增长，若支护时间过晚，则泛起松动地压。由此可见，支护时间和支护自身刚度及其与围岩接触优劣均影响到围岩的稳定和支护所受地层压力的巨细。☑收敛变形曲线可供判断支护是否适当和变形是否趋于稳定。

此外，尚可配合现场和实验室的岩土力学试验和应力与应变测试以及实验室模型试验等，作为设计盘算的依据。☑收敛一约束模式被国际隧协归纳为以测试为依据的实用方法，监控量测动态设计和反分析被日益广泛应用，映证了这一归纳的正确性。可是，地层属于灰色系统，它的许多庞大条件，特别是与支护相互作用的许多历程我们还没有清楚认识。

灰色系统所包罗的知识不完善性，随机不确定性和模糊不确定性在隧道与围岩中都能体现出来。监控量测获得的信息就有很强的随机性。☑举行反分析和稳定判别中也具有显着的模糊不确定性和知识不完善性。

忽视这些随机性和不确定性而将量测信息作为定值处置惩罚，显然容易与客观实际发生重大偏离，或不能反映真实的客观状况。☑因此，在应用收敛—约束模型历程中重视这些随机性，联合概率数理统计方法，用概率来反映支护系统发挥功效的状况就更为须要和具有实际意义。详细来说就是将前边所述的通过位移判别隧道稳定性的方法和位移反分析方法用概率加以深化，只管将种种随机性和不确定性的影响反映出来，使之更靠近实际。工程类比注模型隧道界的教授、专家，特别是有履历的高级工程师，难免发出这样的感伤：隧道工程与其说是一门科学，倒不如说是一门艺术（自然它是一种基于科学基础上的履历艺术）。

工程类比法在我国甚至世界隧道及地下工程的设计领域任然占据主导职位。我国已经乐成修建的长14.295Km的大瑶山隧道，以及已经建成的我国最长的秦岭隧道（18.46Km）其跨世纪的雄伟自不必说，但在结构设计中绝不破例地以工程类比法为主。

固然辅以力学盘算也是必须的，同时力学盘算方法也绝不行能排挤建设在工程类比基础上的履历设计方法。另外主要凭据履历总结而建立的新奥法在预设计阶段，支护参数仍需接纳工程类比法的履历方法来确定，纵然是依据监控量测资料来举行施工方法和支护参数的设计变换，履历仍起到决议作用。

工程类比法的履历设计方法的关键在于建设正确的围岩分类体系，以及既有工程资料的积累和整理。现行围岩分类自己带有很大的人为因素，仍是一个定性为主的分类。而工程类比也只是各个单元仅依据局部有限的履历举行类比，同时尺度图的设计对详细工程的适应性也绝非精美绝伦。

总结隧道的理论方法已经走到了隧道施工方法的前面，隧道的力学生长恒久落伍于工程实践的现状需要改变，这不仅因为隧道的实践迫切需要力学分析予以指导资助，而且外洋隧道工程建设的履历已经证明，随着现代化建设的生长，隧道建设的热潮已经来到，做好技术是今世隧道工程师和隧道力学专家的责任。可以聊以自慰的是我国现在在隧原理论研究深度方面，并不逊色于国际水平，但从设计总体来看，仍然以履历法为主，如何将种种方法综合起来使用有待思考。四种方法各有优缺点，选择性的使用。

提高我国隧道的施工水平才气让先进的技术得以体现出来。作为一名初学者，相识种种设计模型很是的有须要，为以后在这方面的事情生长奠基了理论基础，在设计时才不会无从下手。我国随着公路建设的高速生长，对种种理论方法的应用提供了很大的时机，只有不停地实验，才会找到更合适的方法，在保证质量的前提下，缩短工期，提高了施工的效率，也间接的节约了成本。这也是实验差别方法的目的所在。

近年来，公路隧道受中国高速公路快速生长影响，里程数不停刷新纪录，未来，中国将继续加大对中西部地域高速公路的投资力度，因此公路隧道行业的生长也将继续保持快速的生长态势。而作为公路建设的一部门，隧道有着缩短距离，淘。

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