平行三孔大斷面小凈距隧道施工技術(shù)與力學(xué)特性研究的開題報告

平行三孔大斷面小凈距隧道施工技術(shù)與力學(xué)特性研究的開題報告一、研究背景我國目前建設(shè)頗多的是經(jīng)濟型基礎(chǔ)設(shè)施，如高速公路、鐵路、隧道、橋梁等等，其中隧道是連接泥石流發(fā)生區(qū)域和安全地區(qū)，通行條件較為苛刻的重要項目。目前，國內(nèi)隧道工程建設(shè)經(jīng)歷著從多山少平原到多平原少山的轉(zhuǎn)變。由于復(fù)雜的地質(zhì)條件、隧道復(fù)雜的環(huán)境和地形條件，為了滿足隧道的建設(shè)和通行條件，國內(nèi)隧道工程布局趨于高速化、現(xiàn)代化，因此研究如何保證隧道建設(shè)質(zhì)量和通行條件的安全性成為當(dāng)務(wù)之急。二、研究內(nèi)容本研究的主要目的是研究平行三孔大斷面小凈距隧道施工技術(shù)與力學(xué)特性，探究大斷面開挖、支撐、排水及空氣流動等技術(shù)難點，闡明隧道空氣流動、應(yīng)力和變形特性變化規(guī)律，為隧道工程建設(shè)提供可靠的理論依據(jù)，為工程實踐提供指導(dǎo)。具體包括以下內(nèi)容：1.針對平行三孔大斷面小凈距隧道切塊結(jié)構(gòu)特點，分析開挖效應(yīng)，采用有限元方法建立適合大斷面小凈距隧道切塊的數(shù)值模型，研究地應(yīng)力和地變形的空間分布規(guī)律和時間變化規(guī)律。2.研究隧道施工過程中的排水條件，探究排水管的布置和配置的合理性對施工進(jìn)程和土體應(yīng)力的影響，并分析排水效果與排水管數(shù)量的關(guān)系。3.在考慮大斷面隧道空氣流動的基礎(chǔ)上，分析隧道內(nèi)流場分布規(guī)律、流速分布和風(fēng)壓分布規(guī)律。借助CFD軟件模擬數(shù)值模型，研究隧道內(nèi)氣流對工作面生產(chǎn)和工人工作環(huán)境的影響，總結(jié)出避免和降低空氣污染的措施。4.現(xiàn)場試驗，分析平行三孔大斷面小凈距隧道支撐結(jié)構(gòu)的性能變化規(guī)律。根據(jù)支撐結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、變形以及穩(wěn)定性狀況，對施工過程中的支撐設(shè)施和施工條件進(jìn)行合理配合，以保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和施工質(zhì)量。三、研究意義1.為隧道工程施工提供科學(xué)依據(jù)，優(yōu)化隧道施工方案，提高施工效率。2.為隧道施工過程中出現(xiàn)的各類問題提供解決方法，增強工程實踐能力。3.為大斷面小凈距隧道工程的設(shè)計與建設(shè)提供理論基礎(chǔ)和實用技術(shù)。四、研究方法和技術(shù)路線研究方法主要采用有限元分析模型、CFD模擬數(shù)值模型和現(xiàn)場試驗，通過理論分析和實際觀測相結(jié)合的方法，闡明大斷面開挖、支撐、排水及空氣流動等技術(shù)要點。技術(shù)路線包括：1.收集相關(guān)文獻(xiàn)和資料，對相關(guān)技術(shù)指標(biāo)和要點進(jìn)行剖析。2.建立數(shù)值模型，進(jìn)行仿真分析，得出合理的隧道施工方案。3.進(jìn)行現(xiàn)場試驗，對數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和整理，得出施工工藝和相關(guān)參數(shù)條件下隧道工程的施工效果。4.對數(shù)據(jù)和試驗結(jié)果進(jìn)行分析，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)和優(yōu)化建議，提出大斷面小凈距隧道施工的技術(shù)和管理措施的優(yōu)化方案。五、預(yù)期成果1.期望能為平行三孔大斷面小凈距隧道工程的施工提供可靠的理論和操作依據(jù)。2.研究結(jié)果將對成本控