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(bào)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(bào)告一、研究背景我國(guó)目前建設(shè)頗多的是經(jīng)濟(jì)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(xiàng)目。目前，國(guó)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(guó)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?jī)?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(dòng)等技術(shù)難點(diǎn)，闡明隧道空氣流動(dòng)、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(shí)踐提供指導(dǎo)。具體包括以下內(nèi)容：1.針對(duì)平行三孔大斷面小凈距隧道切塊結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，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(shí)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(duì)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(dòng)的基礎(chǔ)上，分析隧道內(nèi)流場(chǎng)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(duì)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(chǎng)試驗(yàn)，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(duì)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(qiáng)工程實(shí)踐能力。3.為大斷面小凈距隧道工程的設(shè)計(jì)與建設(shè)提供理論基礎(chǔ)和實(shí)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(chǎng)試驗(yàn)，通過理論分析和實(shí)際觀測(cè)相結(jié)合的方法，闡明大斷面開挖、支撐、排水及空氣流動(dòng)等技術(shù)要點(diǎn)。技術(shù)路線包括：1.收集相關(guān)文獻(xiàn)和資料，對(duì)相關(guān)技術(shù)指標(biāo)和要點(diǎn)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(chǎng)試驗(yàn)，對(duì)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(duì)數(shù)據(jù)和試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)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(duì)成本控