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近年来 随着材料 工艺 设备机具的不断进步和对岩石力学机理的深入认识与不断提高 以及现实生活的迫切需求 修建大跨度隧道及地下工程逐渐增多大跨度隧道施工技术也有了较大发展,但是仍然处于探索和尝试阶段 而从严格意义上讲 现行的规范只能指导跨度不超过 15m 的隧道及地下工程的设计与施工无法指导四车道公路隧道的设计与施工 而且忽略了围岩本身也是结构这一重要特征 因此 针对四车道公路隧道的设计与施工问题进行系统深入的研究具有重要的意义 本论文的选题密切结合国家大型重点工程建设 在岩石力学基本原理和新奥法的基本思想的指导下 利用椭圆形洞室围岩应力分布特征对大跨度公路隧道分部开挖的施工力学效应进行理论分析 建立了大跨度公路隧道围岩稳定基本判据利用大型有限元分析软件 ANSYS 对几种常用的施工方法的施工过程在不同的围岩条件 不同埋深条件下 进行了有限元数值模拟分析 较好的分析 解决了四车道公路隧道的施工开挖 支护过程中围岩与支护结构的稳定性问题 同时 使隧道设计由传统的基于经验设计方法的 荷载 结构 模式转变为从理论上更为完善 合理的 岩体 结构 模式 考虑围岩不仅仅是荷载 而且也是结构 分析过程中重视围岩与结构的共同作用 充分考虑了围岩自身的自承能力 体现了 NATM法的精髓和理念 论文计算结果与相似模型实验结果比较吻合 所得有关结论可以为采用弹塑性有限元计算分析大跨度隧道与地下工程的施工力学效应及公路隧道 大跨度 施工方法优选 施工技术规范的修订提供参考