一、乌鞘岭隧道6号斜井软弱岩层施工预防坍塌技术(论文文献综述)
梁鹏[1](2022)在《基于应变软化的深埋隧道稳定性分析及安全控制技术研究》文中研究指明延崇高速公路是2022年北京冬奥会的交通配套工程,其中的玉渡山隧道由于线路长、埋藏深及围岩局部破碎成了该工程能否如期完工的关键节点。正是这条隧道,工程开工不久即发生了大小规模不等的塌方事故,造成了严重的工期延误和经济损失。这些事故的发生引起了建设方的高度重视,随即展开了以玉渡山隧道安全施工为目标的科学研究,作者作为主要成员参加了该项目长达三年的研究工作。论文正是以该工程为背景,以深埋隧道应变软化围岩的失稳机理为研究对象,以制定深埋隧道安全控制措施为目的,取得了如下创新性成果:(1)通过建立适用于不同强度准则的深埋隧道围岩工程响应求解方法,系统揭示了深埋隧道应变软化围岩弹塑性解与强度准则变化的关联机制,并以此为基础,初步实现了深埋隧道围岩松动圈厚度的动态预测。综合考虑围岩应变软化和非关联流动法则,推导出一种新的深埋圆形隧道潜在塑性区应变分量表征函数。建立了隧道开挖围岩非线性力学响应机制求解方法,该方法不仅具备传统方法的特点,还可涵盖理想弹塑性和弹脆塑性围岩的隧道弹塑性解。推导出了能反映强度准则效应的深埋隧道弹塑性统一解求解方程。给出了隧道工程稳定性评价与支护设计过程中适宜强度准则的选取建议。为深埋隧道围岩稳定性控制的研究和工程应用奠定了基础。(2)通过对围岩支护特征曲线表征方式的优化改进,较好地揭示了隧道初支结构承载机理及其与应变软化围岩间的关联特征,实现了对深埋隧道应变软化围岩与初支体系动态相互作用的全过程解析。建立了考虑型钢拱架、钢筋网和喷砼的表面初支力学分析模型,推导了能全面反映表面初支力学承载本质的解析公式。揭示了初支体系不同构件组合时的力学承载效果。建立了考虑型钢拱架、钢筋网、喷砼和锚固支护的隧道围岩支护特征曲线新解。明确了初支体系最大支护力和支护刚度的确定方法。揭示了围岩支护特征曲线的定量化影响因素。为深埋隧道的安全性评价和施工设计提供了有益参考。(3)通过引入破坏接近度指标实现了对支护时机的优选,建立了以确定最优支护时机为基础的、适用于应变软化围岩的、新的初支设计方法,提出了深埋隧道围岩安全控制技术方案,取得了理想的工程效果。首次引入破坏接近度指标对支护时机进行优选,在提出临界应力释放率和临界位移释放系数概念的基础上,建立了深埋隧道应变软化围岩初支体系最优支护时机设计方法,实现了初支体系的科学动态调整。结合物理模型试验,明确了双层初期支护在深埋隧道围岩安全控制中的必要性。设计了“加强预留+双排小导管预注浆支护+三台阶七步法开挖+双层初期支护+非均匀锚注加固”的围岩安全控制方案并取得了理想的工程效果。
狄琛[2](2021)在《林盘山隧道二次衬砌开裂机理及治理措施的研究》文中研究说明衬砌开裂会导致隧道渗漏水、钢筋腐蚀等病害,从而对隧道施工和运营安全造成严重影响。因此,研究隧道二次衬砌的开裂原因并提出有针对性的治理措施具有重要应用价值。本文以在建林盘山高速铁路隧道为工程背景,对隧道施工过程中II级围岩段衬砌开裂现象进行了现场调研,并采用数值模拟的方法,研究了岩层倾斜角度和岩层厚度对隧道衬砌受力特性的影响;基于数值模拟结果,分析了硬质成层沉积岩衬砌开裂的原因,建议了防止衬砌开裂的工程应对措施;最后,对隧道施工过程进行了监控量测,分析了围岩变形、衬砌变形、受力的变化规律,并验证了数值模拟分析结果。研究成果如下:(1)对在建林盘山隧道凝灰岩Ⅱ级围岩段二次衬砌开裂情况进行了现场调查研究,分析了裂缝开裂位置、开裂宽度、开裂深度和开裂长度等特征,并初步提出了隧道衬砌的开裂原因,即衬砌开裂是由于隧道底部不均匀沉降和倾斜层状节理的不连续变形造成的。(2)采用数值模拟的方法,分析了节理岩层倾斜角度和节理岩层厚度对隧道衬砌受力和围岩变形特性的影响规律。结果表明,岩层倾角为55°且节理岩层厚度为0.3m时隧道两侧围岩的变形和衬砌受力差最大。(3)基于数值模拟结果,进一步分析和验证了林盘山隧道衬砌开裂的原因,并提出了有针对性的隧道衬砌开裂工程应对措施,即利用带仰拱的衬砌结构和锚杆支护来消除隧道底部的不均匀沉降和两侧围岩的变形差。在此基础上,对仰拱深度和锚杆支护长度进行了优化。(4)对隧道施工过程的围岩变形和支护结构受力情况进行了现场监测,基于监测结果,分析了围岩变形、衬砌内部应力、钢拱架轴力、孔隙水压力、拱底分层沉降等随时间的变化规律;同时,现场监测得到的围岩变形和衬砌受力规律与数值模拟结果基本一致,从而验证了调研结果和数值模拟结果的可靠性。
陈子全[3](2019)在《高地应力层状软岩隧道围岩变形机理与支护结构体系力学行为研究》文中研究说明受困于我国中西部地区艰险复杂的地质构造环境、水文地质条件与地层岩性条件等因素,未来十年内,一大批具有“超大埋深、高地应力、高次生地质灾害风险、高压富水”特性的深埋特长层状软岩隧道群将从我国第二地貌阶梯(地面高程1000~2000 m)向第一地貌阶梯(地面高程3000~5600 m)修建。复杂地质环境下大埋深层状软岩隧道的围岩稳定性与支护结构安全性问题将会愈发突出,高地应力作用下层状软弱围岩的变形破坏机理、稳定性控制理论技术与相应对策、支护结构体系的承载机理及其在施工期与长期服役状态下的受力特征与力学行为演化规律亟待进行深入研究。论文在国家重点研发计划项目“区域综合交通基础设施安全保障技术”等国家重大研究项目资助下,选取我国中西部地区多座典型的大埋深层状软弱围岩特长隧道为研究对象,采用资料调研、理论分析、现场测试、室内试验、数值模拟等多种手段,对高地应力层状软岩隧道的围岩变形破坏机理、支护结构在施工期与服役状态下的安全性能演化规律进行了深入研究,论文主要工作和研究成果如下:1、系统开展了不同围压与不同含水状态下碳质千枚岩、砂岩与泥岩、碳质板岩的单轴压缩与常规三轴压缩试验,对其力学性质及其破坏机制、遇水软化特性进行了深入分析。揭示了层理构造、高围压、含水状态对软岩力学特性及其损伤演化过程的影响;并基于岩石释能与储能理论,研究了不同性质软岩的能量损伤演化过程,提出了软岩进入能量硬化与能量软化阶段的应力阈值点,并建立了一种新的岩石能量脆性评价指标。2、揭示了高地应力层状软岩隧道的非对称围岩变形破坏规律,通过93个典型高地应力深埋层状软岩隧道的变形资料,探讨了隧道最大变形量与地应力、岩体强度、埋深之间的关系。基于此,提出了一种适用于高地应力层状软岩隧道的大变形预测分级指标。3、依托于四川藏区高速公路,选取典型的穿越断层破碎带隧道、软弱围岩隧道、浅埋偏压隧道、高地应力硬岩隧道、高地应力软岩隧道,对其开展了支护结构受力的现场测试研究,并对测试结果进行对比性分析,揭示了不同危险源环境下隧道施工期围岩压力、钢拱架应力、二次衬砌轴力与弯矩的演化规律,探明了软弱围岩、断层破碎带、地形偏压、高地应力、层理构造等因素对隧道支护结构力学行为的影响。4、开展了高地应力层状软岩隧道的非对称大变形与非对称受力特性研究,采用离散元模拟方法,揭示了侧压力系数、层理角度、层理厚度、剪应力场对支护结构非对称力学行为的影响。提出了采用双层初期支护方法合理应对高地应力层状软岩隧道的挤压性大变形灾害,并基于流变损伤演化模型,分析了双层初期支护的承载机理。5、以汶马高速鹧鸪山隧道为依托工程,开展了围岩压力与二次衬砌力学行为的长期健康监测。同时,采用理论分析与数值模拟方法,揭示了高地应力软岩隧道在围岩流变荷载作用下的全服役周期结构安全性能演化规律。
周永培[4](2018)在《大断面Ⅲ级围岩隧道的开挖工法与支护优化数值分析》文中提出随着国家对基础设施建设的大力加强,铁路隧道工程项目也日益增多,但是铁路隧道截面类型、地质条件、环境因素错综复杂,造成的安全事故也层出不穷。因此,确定合理的、安全的、经济的施工工法、开挖尺寸、支护参数是当前铁路隧道工程迫切面临的问题。本文由白杨林三级围岩铁路隧道作为研究对象,运用MIDAS/GTS有限元软件建模分析,计算出不同的设计参数下围岩的应力、应变、位移变化以及支护的应力、应变特征。分析它们的变化特征从而确定合理的开挖工法、合理的开挖步长、合理的支护参数。本文主要工作如下:(1)通过确定三级围岩铁路隧道各项参数建立合理的数值模型,进行隧道开挖不同工法施工模拟,确定理想的三级围岩铁路隧道施工工法。(2)通过建立的隧道模型,对隧道开挖步长进行施工模拟,分析不同的开挖步长对围岩应力应变、位移的影响以及对支护结构的影响,从而确定理想的开挖步长。(3)提出四种支护方案,分析不同的支护方案对围岩应力、应变、位移的影响。(4)比较五种锚杆直径对隧道围岩应力、应变、位移的影响,以及对喷射混凝土和锚杆的力学影响,确定合理的锚杆直径。(5)比较五种锚杆长度对隧道围岩应力、应变、位移的影响,以及对喷射混凝土和锚杆的力学影响,确定合理的锚杆长度。(6)比较四种喷射混凝土厚度对围岩应力、应变、位移的影响,以及对喷射混凝土和锚杆的力学影响,确定合理的喷射混凝土厚度。
林红星[5](2017)在《特长铁路隧道穿越不良地质段综合施工技术研究》文中指出在建天平铁路六盘山隧道为“单面陡坡(13.0‰)的小断面(衬砌后隧道净断面33.9m2)特长(16719m)铁路隧道”。依托该工程的施工,就隧道穿越富水地层、断面以及变质板岩大变形等不良地质段的施工关键技术进行了理论分析和系统的数值模拟分析,主要进行的工作及取得的研究成果如下:(1)针对六盘山隧道不同的地下水特性及其对隧道施工、运营和周边环境的影响,提出了“封闭岩溶水的定点强排施工技术,环境效应明显富水砂卵石地层帷幕注浆限量排放施工技术,导水大断层绕行上坡泄水减压施工”技术等,实现了环境敏感的西北富水地层的特长单一陡坡隧道的安全、环保施工。(2)针对六盘山隧道施工中穿越局部变质板岩洞段、变质板岩与沉积岩接触带洞段以及煤系地层洞段,提出了及时优化断面并加大预留变形,强通风、预排放、勤检测、全封闭等措施,实现了复杂地质小断面反坡特长隧道安全施工。(3)构建了隧道施工过程中多元信息采集系统,对六盘山隧道进行了隧道围岩压力、岩体位移、支护结构应力等进行监测。基于实时监测信息,提出了隧道施工安全性评价指标,对隧道的施工安全性进行了分析和评价,提出施工安全措施,提高了隧道施工的质量和隧道施工的安全,降低了施工的投入。
刘俊辉[6](2015)在《软岩隧道支护参数优化研究》文中提出软岩大变形影响因素多,软岩隧道在支护参数方面不存在统一的、合理的设计经验可供直接借鉴。本文以牡绥线双丰隧道工程为研究对象,根据双丰隧道DK466+565里程段具体的软岩变形及支护结构特性,结合现场的监控量测试验,应用MIDAS及ANSYS有限元分析软件对该隧道支护参数进行优化研究,主要研究内容如下:(1)隧道施工过程中的监控量测。通过监控量测反馈的信息指导施工,对隧道的施工过程施行动态管理,在软弱围岩条件较差的地段加强监控,确保施工安全。(2)围岩参数的位移反分析。根据现场监控量测数据,用Excel软件根据最小二乘法原理对现场监测数据进行曲线拟合,预测位移最终值。然后,利用基于MATLAB的BP神经网络对围岩力学参数进行反分析计算,并验算反演结果的精度。(3)双丰隧道支护参数优化。结合双丰隧道具体的施工方法及支护设计,利用MIDAS-GTS有限元分析软件,采用地层—结构模型对影响围岩及支护结构稳定性的因素进行分析,主要优化内容包括锁脚锚管的长度、喷射混凝土的标号和厚度、钢拱架的型号和间距,以及利用ANSYS有限元分析软件,采用荷载—结构模型对双丰隧道二次衬砌不同厚度进行内力计算,通过对数值模拟的结果进行对比分析,对双丰隧道支护参数进行优化。研究结果表明:①锁脚锚管的长度越长,对控制围岩收敛变形和支护结构受力有益,综合改善的效果和受力来看,锁脚锚管取5.0m。②喷射混凝土的标号及厚度越大,围岩稳定性越好,支护应力也增大,其选择也要结合具体的围岩情况,最终选择30cm厚的C30喷射混凝土。③钢拱架间距对围岩稳定性及支护受力影响较大,钢拱架型号越大,间距越小,对围岩收敛控制效果越好,但相对支护应力越大,最终选择0.6m间距的I22a钢拱架。④根据各工况的数值模拟结果得到的围岩收敛变形值,结合监控量测数据,确定隧道施工的预留变形量为15cm。⑤二次衬砌结构厚度太小,关键部位的抗裂性能较差,在满足设计和运营的要求下选择50cm厚的二次衬砌。
万飞[7](2014)在《关角特长铁路隧道不良地质致灾机理及控制技术研究》文中提出随着经济发展的需要,公路和铁路选线以长大隧道方式通过越岭地段越来越多,修建长大隧道往往要穿越复杂的地质条件。关角隧道是新建青藏铁路西格二线的重点、难点工程,长32.605km(进口高程为3378.72m,出口高程为3324.10m),是目前世界最长的高原铁路隧道。关角隧道区内地下水发育,岩体节理、裂隙发育,穿越断层破碎带长度达2782m(单线),中等富水区17.760km,突水压力最高达2.6MPa,最大涌水量达9000~9500m3/h,施工中工作面坍塌、支护结构变形开裂、大规模突涌水现象等工程问题频发,施工非常困难和危险。本文深入研究关角隧道不良地质致灾机理及控制技术,得到以下研究成果:(1)从资料调研和工程实践入手,以定性分析方法研究关角隧道的突涌水机理。采用流量测试、联通试验等手段,明确突涌水的水源补给。基于典型突涌水实例的地质资料、超前预报资料及设计施工情况,总结出关角隧道的水文地质模型。依据关角隧道地区岩溶发育特点和长距离反坡斜井的涌水、排水特点,提出了掌子面和洞身突涌水模式,并针对突涌水模式的机理,结合理论分析和数值计算方法,提出相应的处治对策,最终形成了一套适用于西北岩溶地区特长隧道的突涌水综合防治技术。(2)采用经验总结和现场试验方法,指出裂隙-溶隙水作用在二次衬砌上的水压力分布规律具有局部高压且长期增大的特点。采用ANSYS建立荷载-结构模型,研究局部水压力作用下铁路单线隧道标准设计图的直墙和曲墙形式衬砌的受力特征和安全性,并对衬砌安全系数提高措施的作用效果进行分析,提出了局部高水压作用下衬砌的设计参数,填补了目前在局部水压显现明显地层中衬砌设计依据的不足。(3)通过调研和经验总结,定性分析地下水对岩体力学性质的影响程度,对目前常用的规范中关于地下水对围岩等级的修正规定进行了归纳总结,发现了规范中存在的不足并提出改进建议。采用理论分析的方法,推导得到了考虑渗流力时隧洞的弹塑性解。通过数值模拟,基于流固耦合理论,采用ABAQUS得到了地下水位、埋深、初期支护刚度和支护时机不同时围岩-支护结构的应力分布和变形规律,为围岩-支护结构的力学响应分析提供了依据。(4)采用现场试验,得到了富水破碎地层隧道的支护受力特征。基于松动圈理论,得到锚杆的设计长度。基于厚壁圆筒理论,得到喷射混凝土、格栅钢架、型钢钢架和组合支护体系的支护特征曲线。结合支护受力特征,提出了富水破碎围岩隧道的支护对策。(5)针对断层破碎带出现的失稳现象,采用现场试验手段,得到支护、围岩的力学特性。根据试验数据结合理论分析,对支护方案提出了改进措施。经过采用FLAC3D建立数值模型进行论证,表明改进方案可有效的限制围岩变形,降低围岩的损伤程度和地质灾害发生的可能性。基于保证安全、节省成本、缩短工期的原则,对改进方案中的径向注浆方法进一步优化,提出了纵向分区径向注浆技术。通过数值模拟手段,采用FLAC3D建立三维弹塑性模型,对纵向分区的三个主要设计参数:注浆滞后掌子面距离、注浆段落长度、注浆段落间距进行计算,得到了满足不同变形控制效果的设计参数组合。
范小龙[8](2013)在《秀宁隧道施工地质灾害超前预报技术及方法研究》文中研究指明秀宁隧道(原名安禄隧道)为改建铁路成昆线广通至昆明段最长双线隧道,长达13.1km,是全线控制性工程,洞身穿越了富水区、破碎岩体、软弱岩层、断层影响带、岩溶等诸多不良地质,地层的地质条件极其复杂,施工过程中必须进行超前地质预报。本文以秀宁隧道为依托,收集了全线的TSP (Tunnel Seismic Predication)预测报告、实际开挖情况资料和设计阶段地勘资料,对以上几类不良地质的预报方法和预报规律进行了研究,主要研究内容和结论如下:1.对国内外有关超前地质预报的文献进行了调研,明确了本课题的国内外研究现状,阐述了地震波的运动规律,以及水平界面和倾斜界面的反射波时距曲线的不同特征;此外,详细介绍了TSP系统的基本原理和复杂地质条件下TSP对各种不良地质的一般预报方法,其中重点分析了富水断层和岩溶隧道的TSP预报技术。2.结合秀宁隧道的地质勘探资料,总结了TSP203在秀宁隧道中的应用情况,包括隧道的超前地质预报的原则、方案、预报工作流程以及组织机构等。分析了秀宁隧道施工中地质复杂区段TSP203的现场预报工作,并配合项目部工作人员收集了隧道全线的TSP203预测报告、实际开挖情况资料和设计阶段地勘资料,并进行分类和整理。3.基于秀宁隧道全线的TSP203预测报告、实际开挖情况资料和设计地勘资料,分别对岩层中地下水赋存情况、岩体完整性、围岩坚硬程度、溶洞和断层的探测结果进行了分析和对比,总结相关的预报规律,得出了几种典型不良地质预报时各自的主要影响因素及其数据变化范围。4.在以上研究工作的基础上,提出了一套比较完整的针对长大隧道不良地质的超前预报方法,并采用此方法对秀宁隧道典型不良地质预报的准确程度进行了分析和评估;另外,还提出了一种以TSP203探测结果为基础的对围岩进行分级的方法,并利用秀宁隧道地质资料进行了验证。本文的研究成果可以为今后我国西南地区类似条件下长大隧道的TSP预报工作提供参考。
闫鑫[9](2012)在《高地应力软岩隧道超前应力释放变形控制机理及技术研究》文中研究说明高地应力软岩地层进行隧道施工,常发生围岩大变形,严重影响正常施工。采用传统方式支护高应力软岩隧道难以达到理想的效果,探索有效的围岩变形控制技术已成为当务之急。超前应力释放是一种新兴的围岩支护理论,煤炭部门已提出相关支护技术对部分深埋软岩巷道进行支护。铁路隧道与煤矿巷道相比差别较大,无法直接套用,当前针对铁路隧道并无合适的超前应力释放技术。况且目前超前应力释放技术的作用机理尚不十分明确,使得相关控制理论不成熟,造成超前应力释放技术的应用有一定不确定性。本文在充分调研国内外研究现状的基础上,以在建的兰渝铁路木寨岭和毛羽山隧道为依托工程,综合运用理论分析、数值仿真、现场试验和数理统计等手段,针对上述存在的问题进行了以下研究:(1)采用正交试验设计结合有限元的方法,对高地应力软岩隧道变形影响因素进行研究,分析各因素对围岩变形影响的敏感性,通过调查兰渝铁路木寨岭隧道7号斜井变形原因,进一步确定各因素影响变形的主次关系,并根据研究结果,明确采用超前应力释放技术控制变形的必要性。(2)建立隧道底鼓的力学模型,通过对模型的分析,明确了超前应力释放技术控制围岩变形的可行性,同时揭示了超前应力释放技术是以增大围岩塑性为代价减少围岩的变形。考虑超前应力释放实施过程中塑性区增大造成的围岩弱化,基于应变软化理论,推导了塑性区与支护变形压力的关系,依据结果曲线上的拐点,提出了超前应力释放需掌握“度”的原则,为超前应力释放技术的控制提供了理论基础。(3)采用FLAC3D数值计算软件分析了超前应力释放技术对围岩应力分布及塑性区发展的影响,明确了超前应力释放的作用机理。(4)结合高地应力软岩隧道的的特点,针对铁路隧道实际施工情况,提出三种超前应力释放技术措施——预留空间法、导洞超前法及钻孔法,根据本文提出的控制原则,对三种超前应力释放技术的关键参数进行优化,提出三种超前应力释放技术的最优设计方案。(5)在兰渝铁路毛羽山隧道进行导洞超前法及预留空间法两种超前应力释放技术的现场试验,分析围岩变形和支护受力情况。结果表明,合理的超前应力释放技术可有效减小围岩变形,保证支护体系稳定。本论文有图76幅,表29个,参考文献137篇。
赵勇[10](2012)在《隧道软弱围岩变形机制与控制技术研究》文中研究说明当前我国大规模的隧道建设中,软弱围岩隧道的设计与施工难题一直困扰着广大隧道建设者。软弱围岩隧道通常表现为围岩变形大,甚至发生坍塌等安全事故;施工进度缓慢,严重制约工程的工期。出现这些问题的主要原因是对隧道围岩特别是软弱围岩的变形机制、发展演化规律等认识不足,采取的控制技术与方法缺乏针对性等。针对这一系列问题,本论文对软弱围岩地质特征与工程影响评价、变形机制与时空效应、支护结构与围岩作用体系、隧道软弱围岩变形控制技术等进行了系统深入研究,取得了以下主要研究成果:(1)系统总结提出隧道工程软弱围岩的含义;分析了软弱围岩的地质特征、变形特征和强度特征;根据软弱围岩的力学特征,提出了铁路隧道软弱围岩的分级标准建议,将软弱围岩分为软岩I级、软岩II级和软岩III级共三个等级。(2)隧道断面尺寸对围岩的变形机制和变形控制基准有较大影响,为方便研究软弱围岩隧道的变形控制对策,本文提出了铁路隧道断面等级和跨度分级建议,将隧道断面分为小断面、中断面、大断面和特大断面4级,将隧道跨度分为小跨度、中跨度、大跨度和特大跨度4级。(3)分析提出了围岩变形的分布规律。围岩变形在空间上可分为三部分,即掌子面前方的超前变形、掌子面挤出变形和掌子面后方变形,这三部分变形是同时发生的。软弱围岩隧道变形量大、变形持续时间长、掌子面前、后方变形影响范围大、变形速度快是软弱围岩隧道变形的特点。(4)基于隧道施工过程中应力释放与应力控制动态作用关系的研究,建立了由围岩、超前支护、初期支护和二次衬砌组成的软弱围岩隧道结构体系,并阐述了各个构件在该结构体系中的力学作用。支护结构分为超前支护、初期支护和二次衬砌,其中超前支护和初期支护与围岩体共同形成承载结构,二次衬砌仅作为安全储备,主要承担附加荷载和残余变形引起的荷载。(5)建立了考虑围岩应力释放的隧道结构体系理论模型,并采用数值方法验证了其正确性,指出为避免或尽量减小出现过量围岩塑性变形,一方面要及时支,护,减小支护结构施做前的围岩应力释放;另一方面要使支护结构具有一定的刚度,尤其是早期刚度,以提供足够的支护抗力来抵制过量围岩塑性变形的发生。(6)开挖方法和支护措施是围岩变形控制的两个方面,开挖使得围岩释放应力,支护则是控制应力释放的方法,支护结构和围岩的稳定是变形控制的目标。围岩变形控制原理就是根据围岩变形的时空分布规律,采取合理的开挖方法和支护措施,控制掌子面前方、掌子面、以及掌子面后方变形,使围岩变形控制在变形基准值以内,以保持围岩和隧道结构的长期稳定。(7)软弱围岩变形预测分为施工前的变形预测和施工过程中的变形预测两个阶段。数值法和基于自身量测数据的统计分析法是比较接近实际又便于实施的变形预测法。研究提出了我国铁路隧道净空位移、拱顶下沉、掌子面前方超前变形、掌子面挤出变形、掌子面后方变形速度的管理基准建议。(8)提出了软弱围岩变形控制的方法和支护结构设计原则。即采用超前支护,控制掌子面的超前变形和拱顶下沉;采用掌子面支护,控制掌子面挤出变形;加强初期支护,控制开挖掌子面后方变形;采用辅助支护措施,控制掌子面的稳定和初期支护的拱脚位移;采用二次衬砌,合理预留支护结构的安全储备,控制隧道建成后的残余变形。研究提出了软弱围岩隧道支护结构设计的原则、设计流程和支护结构设计参数。(9)以兰渝铁路桃树坪隧道和贵广铁路天平山隧道为例,阐述了软弱围岩隧道掌子面前方变形和掌子面后方变形的控制实践,按照本课题的研究成果,均取得了很好的控制围岩变形效果。
二、乌鞘岭隧道6号斜井软弱岩层施工预防坍塌技术(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、乌鞘岭隧道6号斜井软弱岩层施工预防坍塌技术(论文提纲范文)
(1)基于应变软化的深埋隧道稳定性分析及安全控制技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 本文章节构成 |
2 文献综述与研究计划 |
2.1 围岩应变软化特性研究现状 |
2.2 隧道围岩弹塑性分析法研究现状 |
2.2.1 应变软化模型 |
2.2.2 弹脆塑性模型 |
2.2.3 理想弹塑性模型 |
2.3 隧道围岩与支护稳定性研究现状 |
2.3.1 理论分析法 |
2.3.2 数值模拟法 |
2.3.3 模型试验法 |
2.3.4 现场试验法 |
2.4 深埋隧道围岩安全控制研究现状 |
2.4.1 隧道开挖工法 |
2.4.2 围岩支护时机 |
2.4.3 围岩支护措施 |
2.5 目前研究存在的问题 |
2.6 本文研究内容和技术路线 |
2.6.1 研究内容 |
2.6.2 技术路线 |
3 深埋隧道工程地质环境及应变软化围岩力学特性 |
3.1 玉渡山隧道工程概述 |
3.1.1 玉渡山隧道工程位置概况 |
3.1.2 玉渡山隧道设计支护方案 |
3.1.3 玉渡山隧道典型工程灾害 |
3.2 隧道围岩体工程特征 |
3.2.1 室内岩石力学试验 |
3.2.2 岩体力学参数确定 |
3.3 本章小结 |
4 深埋隧道应变软化围岩稳定的弹塑性半解析方法理论研究 |
4.1 引言 |
4.2 深埋隧道围岩弹塑性半解析方法的建立 |
4.2.1 围岩力学模型 |
4.2.2 基本控制方程 |
4.2.3 强度准则理论 |
4.2.4 塑性势方程理论 |
4.2.5 求解方法建立 |
4.2.6 求解程序验证 |
4.3 深埋隧道围岩弹塑性统一解的构建过程 |
4.3.1 强度准则中主应力系数 |
4.3.2 常用强度准则归纳总结 |
4.3.3 常用强度准则统一方程 |
4.3.4 围岩弹塑性统一解构建 |
4.4 深埋隧道围岩弹塑性解的强度准则效应 |
4.4.1 围岩中应力分布分析 |
4.4.2 围岩塑性区位移分析 |
4.4.3 围岩塑性区范围分析 |
4.4.4 围岩软化系数分析 |
4.4.5 围岩特征曲线分析 |
4.4.6 围岩剪胀特性分析 |
4.5 导致隧道围岩强度准则效应因素的探讨 |
4.6 工程验证分析及应用 |
4.6.1 基于声波测试的围岩松动圈探测 |
4.6.2 围岩松动圈探测与计算结果对比 |
4.7 本章小结 |
5 深埋隧道应变软化围岩与初支体系相互作用失稳机理研究 |
5.1 引言 |
5.2 围岩与支护相互作用的收敛约束原理 |
5.3 改进的围岩支护特征曲线创建与分析 |
5.3.1 表面初期支护力学模型构建 |
5.3.2 表面初期支护力学响应分析 |
5.3.3 表面初期支护等效参数求解 |
5.3.4 表面初期支护承载机理分析 |
5.3.5 表面初期支护刚度与支护力 |
5.3.6 改进的围岩支护特征曲线的建立 |
5.3.7 围岩支护特征曲线影响因素探讨 |
5.4 深埋隧道围岩与初支体系稳定性分析 |
5.4.1 围岩与支护结构的安全系数 |
5.4.2 围岩初期支护结构施作时机 |
5.4.3 围岩与支护稳定性计算流程 |
5.5 工程示例分析及应用 |
5.5.1 研究区段设计支护方案 |
5.5.2 研究区段围岩参数确定 |
5.5.3 研究区段结果验证分析 |
5.6 围岩与初支体系动态作用机制的探讨 |
5.7 本章小结 |
6 深埋隧道应变软化围岩支护时机和支护参数设计方法研究 |
6.1 引言 |
6.2 深埋隧道围岩初支施作时机设计方法 |
6.2.1 有限差分数值计算软件 |
6.2.2 基于FAI的围岩状态评价 |
6.2.3 合理支护时机确定方法 |
6.3 深埋隧道围岩初支施作时机算例分析 |
6.3.1 数值本构模型与破坏准则 |
6.3.2 数值模型及物理力学参数 |
6.3.3 计算结果分析 |
6.4 深埋隧道初衬支护时机影响因素探讨 |
6.4.1 GSI和m_i的影响 |
6.4.2 D和σ_(ci)的影响 |
6.5 深埋隧道围岩初支施工参数优化确定 |
6.5.1 数值计算模型 |
6.5.2 正交试验设计 |
6.5.3 试验结果分析 |
6.6 工程现场应用及分析 |
6.7 本章小结 |
7 深埋隧道应变软化围岩安全控制原理及施工应对措施研究 |
7.1 引言 |
7.2 围岩双层初期支护作用机理 |
7.2.1 双层初支加固围岩基本原理 |
7.2.2 双层初支相似模型试验方案 |
7.2.3 模型试验结果分析 |
7.3 隧道围岩变形控制方案设计 |
7.3.1 围岩控制原则 |
7.3.2 施工技术参数 |
7.4 隧道围岩控制技术工程应用 |
7.4.1 数值模拟验证 |
7.4.2 工程现场验证 |
7.5 深埋隧道安全控制设计流程 |
7.6 本章小结 |
8 结论 |
8.1 主要结论 |
8.2 创新点 |
8.3 研究展望 |
参考文献 |
附录A 围岩稳定分析其它算例结果 |
附录B 初支参数正交矩阵分析结果 |
附录C 深埋软弱围岩施工技术参数 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(2)林盘山隧道二次衬砌开裂机理及治理措施的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 二次衬砌开裂原因研究现状 |
1.2.2 二次衬砌开裂治理措施研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
1.3.1 项目背景 |
1.3.2 主要研究方法 |
1.3.3 研究路线 |
2 林盘山隧道二次衬砌开裂调查及其成因分析 |
2.1 林盘山隧道概况 |
2.1.1 隧道工程简介 |
2.1.2 工程地质及水文地质条件 |
2.1.3 隧道设计及施工情况 |
2.2 隧道衬砌开裂调查 |
2.2.1 隧道衬砌裂缝调查方法 |
2.2.2 衬砌裂缝的分类 |
2.2.3 隧道衬砌裂缝调查 |
2.3 隧道衬砌开裂成因初步分析 |
2.3.1 裂缝成因分类 |
2.3.2 林盘山工程特点及开裂成因的初步分析 |
2.4 本章小结 |
3 基于数值模拟分析的隧道衬砌开裂影响因素及对策研究 |
3.1 数值分析基本原理 |
3.2 数值模拟分析方案确定 |
3.2.1 岩土材料的分析 |
3.2.2 Mohr-coulomb本构模型 |
3.2.3 岩体及隧道施工材料参数 |
3.2.4 数值计算模型 |
3.3 不同角度倾斜节理对隧道受力结构的数值分析 |
3.3.1 围岩位移影响性分析 |
3.3.2 不同围岩条件下二衬位移影响性分析 |
3.3.3 不同围岩条件下初支内力影响性分析 |
3.3.4 不同围岩条件下二衬内力影响性分析 |
3.4 节理岩层厚度对隧道结构受力影响的数值分析 |
3.4.1 围岩位移影响性分析 |
3.4.2 二衬位移影响性分析 |
3.4.3 初支内力影响性分析 |
3.4.4 二衬内力影响性分析 |
3.5 隧道衬砌开裂的应对措施研究 |
3.5.1 增加仰拱措施及其影响分析 |
3.5.2 不同锚杆长度支护隧道受力数值模拟分析 |
3.6 裂缝治理措施 |
3.6.1 裂缝治理原则 |
3.6.2 预防衬砌开衬砌开裂措施建议 |
3.6.3 修补裂缝措施建议 |
3.7 本章小结 |
4 林盘山隧道衬砌开裂段现场监测及分析 |
4.1 现场监测方案及实施 |
4.1.1 监测方案确定 |
4.1.2 监测内容的实施 |
4.2 隧道围岩变形监测结果分析 |
4.3 衬砌结构的内力监测结果及分析 |
4.3.1 混凝土内部应力 |
4.3.2 混凝土内部钢筋轴力 |
4.3.3 围岩对衬砌的应力监测结果分析 |
4.3.4 边墙底部围岩对边墙应力监测结果分析 |
4.3.5 围岩内部孔隙水压力监测结果分析 |
4.4 拱底分层沉降监测结果分析 |
4.5 衬砌裂缝的开裂过程监测及分析 |
4.6 现场监测数据与数值模拟结果对比分析 |
4.7 本章小结 |
5.结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表论文及学术成果 |
(3)高地应力层状软岩隧道围岩变形机理与支护结构体系力学行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 软岩隧道大变形机理及其预测分级 |
1.2.2 软岩力学特性及其损伤演化机理 |
1.2.3 软岩隧道支护结构力学行为及其承载机理 |
1.2.4 全生命周期隧道结构安全性能演化 |
1.3 现有研究的不足 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 依托工程 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 研究方法与技术路线 |
第2章 不同性质软岩力学特性及能量损伤演化机理研究 |
2.1 引言 |
2.2 岩性对软岩力学特性及其损伤演化机理的影响 |
2.2.1 试样制备与试验方案 |
2.2.2 砂岩与泥岩力学特性对比分析 |
2.2.3 砂岩与泥岩遇水软化特性对比分析 |
2.2.4 砂岩与泥岩的单轴蠕变损伤对比分析 |
2.2.5 砂岩与泥岩的能量损伤演化机理分析 |
2.3 层理构造对软岩力学特性及其损伤演化机理的影响 |
2.3.1 试样制备与试验方案 |
2.3.2 不同层理方向下千枚岩力学特性及破坏模式分析 |
2.3.3 不同含水状态下千枚岩力学特性及破坏模式分析 |
2.3.4 基于能量机制的碳质千枚岩损伤演化过程分析 |
2.4 高围压对软岩力学特性及其损伤演化机理的影响 |
2.4.1 试样制备与试验方案 |
2.4.2 碳质板岩力学特性及其破裂演化过程 |
2.4.3 碳质板岩储能与释能的演化过程分析 |
2.4.4 碳质板岩损伤演化机理及其能量脆性评价 |
2.5 本章小结 |
第3章 高地应力层状软岩隧道变形特性及预测分级研究 |
3.1 引言 |
3.2 高地应力层状软岩隧道变形破坏特征分析 |
3.2.1 非对称变形破坏机理 |
3.2.2 水平层状围岩隧道变形特征 |
3.2.3 斜倾层状隧道变形特征 |
3.2.4 陡倾层状隧道变形特征 |
3.3 隧道变形特性与地应力的相关性分析 |
3.4 隧道变形特性与围岩强度的相关性分析 |
3.5 隧道变形特性与埋深的相关性分析 |
3.6 高地应力层状软岩隧道大变形预测分级 |
3.7 本章小结 |
第4章 高地应力层状软岩隧道支护结构施工期力学行为 |
4.1 引言 |
4.2 隧道健康监测技术与现场测试方案 |
4.2.1 隧道结构长期健康监测技术 |
4.2.2 现场测试方案与典型断面选取 |
4.3 软弱围岩对支护结构受力特性的影响分析 |
4.3.1 卓克基隧道工程地质背景 |
4.3.2 围岩接触压力 |
4.3.3 钢拱架应力分析 |
4.3.4 二次衬砌受力分析 |
4.4 地形偏压对支护结构受力特性的影响分析 |
4.4.1 日地隧道工程地质背景 |
4.4.2 围岩接触压力 |
4.4.3 钢拱架应力分析 |
4.4.4 二次衬砌受力分析 |
4.5 断层破碎带对支护结构受力特性的影响分析 |
4.5.1 紫石隧道工程地质背景 |
4.5.2 围岩接触压力 |
4.5.3 钢拱架应力分析 |
4.5.4 二次衬砌受力分析 |
4.6 高地应力对支护结构受力特性的影响分析 |
4.6.1 二郎山隧道工程地质背景 |
4.6.2 围岩接触压力 |
4.6.3 二次衬砌受力分析 |
4.7 层理构造对支护结构受力特性的影响分析 |
4.7.1 鹧鸪山隧道工程地质背景 |
4.7.2 围岩接触压力分析 |
4.7.3 钢拱架应力分析 |
4.7.4 二次衬砌受力分析 |
4.8 本章小结 |
第5章 高地应力层状软岩隧道非对称挤压特性与双层初期支护承载机理研究 |
5.1 引言 |
5.2 高地应力层状软岩隧道非对称变形破坏机理 |
5.2.1 层状软岩隧道变形破坏模式及其影响因素 |
5.2.2 鹧鸪山隧道非对称变形破坏特征 |
5.3 高地应力层状软岩隧道非对称支护结构力学行为 |
5.3.1 离散元模拟方法与模型的建立 |
5.3.2 侧压力系数对力学行为的影响 |
5.3.3 层理角度对力学行为的影响 |
5.3.4 层理厚度对力学行为的影响 |
5.3.5 剪应力场对力学行为的影响 |
5.3.6 鹧鸪山隧道非对称支护结构力学行为机理分析 |
5.4 双层初期支护方法在高应力层状软岩隧道中的应用 |
5.4.1 围岩变形破坏规律及其诱发因素分析 |
5.4.2 单层初期支护方法的承载机理与力学行为 |
5.4.3 双层初期支护方法的承载机理与力学行为 |
5.5 基于流变损伤演化模型的双层初期支护承载机理研究 |
5.5.1 一种层状岩体流变损伤演化本构模型 |
5.5.2 基于智能算法的围岩流变参数辨识 |
5.5.3 考虑流变损伤的双层初期支护力学性能分析 |
5.6 本章小结 |
第6章 基于围岩流变效应的隧道结构长期安全性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 鹧鸪山隧道支护结构受力现场实测结果分析 |
6.2.1 围岩压力实测结果分析 |
6.2.2 钢拱架应力实测结果分析 |
6.2.3 二次衬砌轴力与弯矩实测结果分析 |
6.2.4 二次衬砌安全系数结果分析 |
6.3 考虑软岩流变效应的隧道结构长期安全分析 |
6.3.1 流变模型与数值模型的建立 |
6.3.2 流变模型参数的辨识分析 |
6.3.3 隧道结构长期安全性分析 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 研究成果与主要结论 |
7.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表论文及科研成果 |
攻读博士学位期间参加科研情况 |
(4)大断面Ⅲ级围岩隧道的开挖工法与支护优化数值分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 题目的研究背景及意义 |
1.2 国内外隧道开挖与支护方法研究现状 |
1.2.1 隧道开挖与支护方法国外研究现状 |
1.2.2 隧道开挖与支护方法国内研究现状 |
1.3 本文的主要内容及技术路线 |
1.3.1 本文的主要内容 |
1.3.2 本文的技术路线 |
第2章 隧道开挖的力学特征与支护原理 |
2.1 隧道工程有限元法应用概述 |
2.1.1 有限元法概述 |
2.1.2 等参单元概述 |
2.2 隧道开挖与围岩体的工程性质的关系 |
2.2.1 成洞的几种情形及影响围岩稳定性的因素 |
2.2.2 岩体工程性质的影响因素 |
2.2.3 隧道开挖对岩体的变形特性的影响 |
2.2.4 隧道开挖对岩体的强度特性的影响 |
2.2.5 隧道开挖对岩体的抗剪强度的影响 |
2.3 隧道开挖对围岩体应力的影响 |
2.3.1 围岩的原始应力场 |
2.3.2 围岩的二次、三次应力场 |
2.4 隧道开挖后支护结构对围岩的影响 |
2.5 隧道围岩支护机理 |
2.5.1 喷锚支护机理 |
2.5.2 帷幕注浆 |
2.6 铁路围岩稳定性分级 |
2.7 本章小结 |
第3章 MIDAS/GTS数值模拟的实现 |
3.1 MIDAS/GTS有限元分析介绍 |
3.2 本构模型 |
3.2.1 弹性模型(Linear-elastic Model) |
3.2.2 摩尔—库伦模型(Mohr-Coulomb Model) |
3.3 单元模拟 |
3.3.1 实体单元 |
3.3.2 直线单元 |
3.3.3 平面单元 |
3.4 本章小结 |
第4章 白杨林大断面Ⅲ级软弱围岩隧道数值模拟分析 |
4.1 白杨林隧道工程概况 |
4.2 白杨林隧道设计参数 |
4.3 隧道开挖方式与围岩稳定性的关系 |
4.3.1 开挖方法的种类 |
4.3.2 隧道开挖方法对围岩应力的影响 |
4.3.3 隧道开挖方法对围岩位移的影响 |
4.3.4 隧道开挖方法对围岩的应变影响 |
4.3.5 隧道开挖方法对支护受力的影响 |
4.3.6 数据结果对比分析 |
4.4 隧道开挖进尺与围岩稳定性的关系 |
4.4.1 不同开挖进尺对围岩应力的影响 |
4.4.2 不同开挖进尺对围岩应变的影响 |
4.4.3 不同开挖进尺对围岩位移的影响 |
4.4.4 不同开挖进尺对支护受力的影响 |
4.4.5 数据结果对比分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 支护结构参数优化分析 |
5.1 锚杆设计方案初选 |
5.1.1 围岩应力变化 |
5.1.2 围岩位移变化 |
5.1.3 围岩应变变化 |
5.1.4 围岩支护受力变化 |
5.1.5 数据结果对比分析 |
5.2 锚杆直径参数优化 |
5.2.1 锚杆直径对围岩应力的影响 |
5.2.3 锚杆直径对围岩位移的影响 |
5.2.4 锚杆直径对围岩应变的影响 |
5.2.5 锚杆直径对喷混应力的影响 |
5.2.6 锚杆直径对锚杆受力的影响 |
5.2.7 数据结果对比分析 |
5.3 锚杆长度参数优化 |
5.3.1 锚杆长度对围岩应力的影响 |
5.3.2 锚杆长度对围岩位移的影响 |
5.3.3 锚杆长度对围岩应变的影响 |
5.3.4 锚杆长度对喷混应力的影响 |
5.3.5 锚杆长度对锚杆轴力的影响 |
5.3.6 数据结果对比分析 |
5.4 喷射混凝土参数优化 |
5.4.1 喷射混凝土厚度对围岩应力的影响 |
5.4.2 喷射混凝土厚度对围岩应变的影响 |
5.4.3 喷射混凝土厚度对围岩位移的影响 |
5.4.4 喷射混凝土厚度对喷混应力的影响 |
5.4.5 喷射混凝土厚度对锚杆轴力的影响 |
5.4.6 数据结果对比分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
(5)特长铁路隧道穿越不良地质段综合施工技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状分析 |
1.2.1 隧道穿越富水地段综合施工技术国内外研究现状 |
1.2.2 隧道不良地质施工应对技术国内外研究现状 |
1.2.3 隧道信息化施工技术研究现状国内外研究现状 |
1.3 研究的主要内容及方法 |
1.3.1 穿越富水洞段小断面特长隧道的综合施工技术 |
1.3.2 穿越不良地质小断面特长隧道施工技术研究 |
1.3.3 小断面特长隧道信息化施工技术 |
1.4 主要创新点 |
1.5 研究的技术路线 |
2 小断面特长隧道施工存在的问题分析 |
2.1 工程概况 |
2.1.1 设计概况 |
2.1.2 隧道工程量 |
2.1.3 施工条件 |
2.1.4 工程特点与项目重难点分析 |
2.2 隧道的施工筹划及施工初步安排 |
2.2.1 隧道任务划分与队伍布署 |
2.2.2 总体施工方案 |
2.3 影响施工进度问题及隧道风险评估 |
2.4 本章小节 |
3 穿越富水洞段隧道的综合施工技术分析 |
3.1 穿越含水层治水施工原则及施工对策 |
3.1.1 穿越含水层隧道施工综合治水处置原则 |
3.1.2 穿越含水层隧道施工综合治水措施分析 |
3.2 穿越砂岩裂隙富水段径向和帷幕注浆施工技术 |
3.2.1 径向注浆 |
3.2.2 帷幕注浆 |
3.2.3 安全保证措施 |
3.3 穿越区域性导水大断层综合施工技术 |
3.3.1 区域性导水大断层概况 |
3.3.2 穿越区域性导水大断层泄水洞方案的确定 |
3.3.3 施工注意事项 |
3.4 隧道洞身段基岩裂隙水的防排水技术 |
3.4.1 初期支护防水 |
3.4.2 防水层防水 |
3.4.3 施工缝、变形缝防水 |
3.4.4 模筑衬砌混凝土防水 |
3.5 本章小结 |
4 隧道穿越不良地质段施工应对技术分析 |
4.1 沉积岩地层中局部变质板岩地层综合施工技术 |
4.1.1 局部变质板岩洞段的地质概况 |
4.1.2 局部变质板岩洞段施工灾害 |
4.1.3 隧道3号斜井穿越接触带处的绕行方案 |
4.2 隧道穿越硬质板岩高地应力段的施工技术 |
4.2.1 优化断面及加大预留变形量 |
4.2.2 超前支护 |
4.2.3 开挖方法 |
4.2.4 支护措施 |
4.2.5 仰拱及二衬混凝土施工 |
4.3 隧道穿越硬质板岩高地应力段岩体变形后的控制措施 |
4.3.1 径向注浆 |
4.3.2 横撑加固 |
4.3.3 拆换处理 |
4.3.4 施工建议 |
4.4 隧道穿越有害气体段综合施工技术 |
4.4.1 隧道穿越有害气体段施工概况 |
4.4.2 隧道穿越有害气体段气体探测及分析 |
4.4.3 隧道穿越有害气体段施工技术 |
4.5 本章小结 |
5 小断面特长隧道信息化施工技术 |
5.1 隧道施工中多元信息的采集和分析 |
5.1.1 六盘山隧道多元信息自动化监测系统的组建 |
5.1.2 多元信息测量结果的采集及分析 |
5.2 基于现场多元监测信息反馈分析的隧道稳定性判别 |
5.2.1 隧道施工期围岩-支护结构稳定性的判别方法 |
5.2.2 基于位移特征的六盘山隧道围岩稳定性的判据 |
5.2.3 基于多元信息量测的分析的隧道施工建议 |
5.3 本章小节 |
6 结论与展望 |
6.1 研究结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(6)软岩隧道支护参数优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 软岩隧道支护参数研究现状 |
1.2.1 隧道支护理论的发展 |
1.2.2 软岩隧道及支护研究现状 |
1.3 本文的主要研究内容及技术路线 |
1.4 本章小结 |
2 软岩的基本特性及软岩隧道变形特征 |
2.1 软岩的工程力学特性 |
2.2 软岩隧道的变形特征 |
2.3 双丰隧道的软岩特性及变形特征 |
2.3.1 双丰隧道软岩特性 |
2.3.2 双丰隧道软岩变形特征 |
2.4 本章小结 |
3 软岩隧道支护结构的特性分析 |
3.1 软岩隧道支护结构特点 |
3.2 软岩隧道支护结构作用机理 |
3.2.1 锁脚锚管作用机理 |
3.2.2 喷射混凝土作用机理 |
3.2.3 型钢钢架作用机理 |
3.2.4 二次衬砌支护作用机理 |
3.3 双丰隧道支护结构特性 |
3.4 本章小结 |
4 双丰隧道现场试验及反馈 |
4.1 依托工程概况 |
4.1.1 工程水文地质情况 |
4.1.2 隧道工程设计概况 |
4.2 工程监测及结果分析 |
4.2.1 软岩工程监测的意义和目的 |
4.2.2 常规监测内容 |
4.2.3 监控量测基本情况 |
4.2.4 监控量测数据分析结论 |
4.2.5 基于MATLAB的隧道围岩特性位移反分析 |
4.3 本章小结 |
5 双丰隧道支护参数优化分析 |
5.1 数值计算模型的建立 |
5.1.1 支护结构的数值实现 |
5.1.2 支护措施处理 |
5.1.3 模型计算参数的选取 |
5.1.4 计算模型的网格建立与划分 |
5.1.5 计算步骤 |
5.2 隧道支护结构各因素对围岩稳定性的影响 |
5.2.1 分析方法 |
5.2.2 锁脚锚管的长度 |
5.2.3 喷射混凝土的标号和厚度 |
5.2.4 钢拱架的型号和间距 |
5.2.5 基于荷载-结构法分析二次衬砌的合理厚度 |
5.3 双丰隧道支护参数优化结果 |
6 结论和展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(7)关角特长铁路隧道不良地质致灾机理及控制技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 地下水引起的工程问题研究现状 |
1.2.2 围岩-支护结构稳定性的研究现状 |
1.3 需要进一步研究的问题 |
1.4 本文的研究内容与技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 关角隧道工程地质问题分析 |
2.1 关角隧道概况 |
2.1.1 工程概况 |
2.1.2 地质概况 |
2.1.3 衬砌及支护形式 |
2.1.4 防排水设计 |
2.1.5 不良地质 |
2.2 关角隧道施工中遭遇的主要地质灾害 |
2.2.1 突涌水灾害 |
2.2.2 富水破碎围岩失稳 |
2.2.3 断层破碎带围岩失稳 |
2.2.4 浅埋风积砂失稳 |
2.3 小结 |
3 关角隧道突涌水机制及防治措施研究 |
3.1 关角隧道突涌水机理 |
3.1.1 突涌水形式 |
3.1.2 涌水点分布规律 |
3.1.3 突涌水水源调查 |
3.1.4 突涌水水文地质概念模型 |
3.1.5 突涌水模式及机理 |
3.2 关角隧道突涌水防治技术研究 |
3.2.1 超前地质预报方案 |
3.2.2 裂隙-溶隙型掌子面突涌水模式注浆技术 |
3.2.3 构造带型掌子面突涌水模式注浆技术 |
3.2.4 季节变动带洞身突涌水模式注浆技术 |
3.2.5 地表引排水措施 |
3.2.6 反坡隧道抽排水技术 |
3.3 局部高水压力作用下衬砌合理设计参数研究 |
3.3.1 衬砌结构水压力特征 |
3.3.2 计算模型及工况 |
3.3.3 局部水压作用下的衬砌受力特征 |
3.3.4 安全性评价 |
3.4 小结 |
4 富水破碎地层隧道失稳机理及支护对策研究 |
4.1 地下水作用下的围岩稳定性分析 |
4.1.1 地下水对岩体力学性质的影响 |
4.1.2 规范对地下水状态的考虑 |
4.1.3 考虑渗流场影响的圆形隧洞的弹塑性解 |
4.1.4 地下水作用对隧道稳定性影响的数值解 |
4.2 现场试验内容及方法 |
4.3 围岩压力特征分析 |
4.3.1 围岩压力的分布特征 |
4.3.2 围岩压力的时态特征 |
4.3.3 围岩特征曲线 |
4.4 锚杆作用效果分析 |
4.4.1 锚杆受力特征 |
4.4.2 锚杆合理设计长度分析 |
4.5 钢架喷网组合结构作用效果分析 |
4.5.1 型钢钢架应力分布及时态特征 |
4.5.2 喷混凝土的早强试验 |
4.5.3 施工步骤对支护结构受力影响 |
4.5.4 喷射混凝土支护特征曲线 |
4.5.5 支护压力、应力、位移相对发展趋势分析 |
4.5.6 型钢钢架支护特征曲线 |
4.5.7 格栅钢架支护特征曲线 |
4.5.8 组合支护体系特征曲线 |
4.6 小结 |
5 隧道过断层破碎带施工力学效应及处理技术研究 |
5.1 支护结构受力特征分析 |
5.1.1 试验断面及测点布置 |
5.1.2 测试结果分析 |
5.2 隧道支护方案的确定 |
5.2.1 初期支护参数分析 |
5.2.2 改进支护方案 |
5.2.3 改进效果数值法论证 |
5.2.4 工程应用 |
5.3 隧道纵向分区径向注浆设计参数 |
5.3.1 概述 |
5.3.2 计算模型及参数 |
5.3.3 注浆滞后掌子面距离 |
5.3.4 注浆段落长度 |
5.3.5 注浆段落间距 |
5.4 小结 |
6 结论 |
6.1 主要结论 |
6.2 论文创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(8)秀宁隧道施工地质灾害超前预报技术及方法研究(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 选题背景及意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 研究目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 隧道超前地质预报的内容 |
1.2.2 隧道工程中超前地质预报的工作程序 |
1.2.3 长大隧道超前地质预报的方法 |
1.2.4 隧道超前地质预报的方法比较 |
1.3 研究内容和研究方法 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 研究方法和技术路线 |
1.4 论文的创新点 |
1.5 本章小结 |
2 地震波的基本理论 |
2.1 想弹性介质 |
2.2 地震波的类型 |
2.2.1 纵波 |
2.2.2 横波 |
2.3 地震波传播的基本规律 |
2.3.1 地震波的运动学 |
2.3.2 地震波的动力学 |
2.4 地震波的时距曲线 |
2.4.1 水平界面的反射波时距曲线 |
2.4.2 倾斜界面的反射波时距曲线 |
2.5 本章小结 |
3 TSP超前地质预报技术 |
3.1 TSP203预报技术简介 |
3.2 TSP203系统的工作原理及工作流程 |
3.2.1 基本原理 |
3.2.2 工作流程 |
3.2.3 TSP203预报技术的特点 |
3.3 TSP203野外数据采集 |
3.3.1 TSP203系统的仪器组成 |
3.3.2 数据采集工序 |
3.4 TSP203数据处理流程 |
3.5 TSP203探测结果评估 |
3.5.1 数据处理主要成果 |
3.5.2 判释准则 |
3.6 影响TSP203超前地质预报准确性的因素及其提高途径 |
3.6.1 影响预报准确性的因素 |
3.6.2 提高预报准确性的途径 |
3.7 TSP203预报技术在国内外隧道工程中的典型应用实例 |
3.8 本章小结 |
4 TSP203预报技术在秀宁隧道中的应用 |
4.1 依托工程简介 |
4.1.1 工程概况 |
4.1.2 工程地质特征 |
4.2 秀宁隧道超前地质预报的实施 |
4.2.1 隧道地质风险分级概述 |
4.2.2 本隧道超前地质预报的原则 |
4.2.3 本隧道超前地质预报方案 |
4.2.4 预报工作的组织机构 |
4.3 TSP203对秀宁隧道中几种典型不良地质的预报 |
4.4 本章小结 |
5 秀宁隧道TSP203探测结果分析 |
5.1 相关资料的收集与分析 |
5.1.1 资料收集 |
5.1.2 资料分析 |
5.2 对赋水情况的探测结果分析 |
5.2.1 实际开挖揭露为无水 |
5.2.2 实际开挖揭露含水较少 |
5.2.3 实际开挖揭露含水较多 |
5.2.4 实际开挖揭露为富水 |
5.2.5 小结 |
5.3 对岩体完整性的探测结果分析 |
5.3.1 实际开挖揭露为极破碎 |
5.3.2 实际开挖揭露为破碎 |
5.3.3 实际开挖揭露为较破碎 |
5.3.4 实际开挖揭露为较完整 |
5.3.5 小结 |
5.4 对围岩坚硬程度的探测结果分析 |
5.4.1 实际开挖揭露为软弱围岩 |
5.4.2 实际开挖揭露为较软弱围岩 |
5.4.3 实际开挖揭露为较坚硬围岩 |
5.4.4 实际开挖揭露为坚硬围岩 |
5.4.5 小结 |
5.5 对溶洞的探测结果分析 |
5.6 对断层的探测结果分析 |
5.7 对围岩级别的探测结果分析 |
5.7.1 实际开挖揭露为Ⅲ级围岩 |
5.7.2 实际开挖揭露为Ⅳ级围岩 |
5.7.3 实际开挖揭露为Ⅴ级围岩 |
5.7.4 小结 |
5.8 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要研究结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(9)高地应力软岩隧道超前应力释放变形控制机理及技术研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究意义 |
1.3 高地应力软岩隧道大变形研究综述 |
1.3.1 高地应力软岩隧道工程实例 |
1.3.2 高地应力软岩大变形研究 |
1.3.3 高地应力软岩隧道围岩变形影响因素研究 |
1.4 高地应力软岩隧道支护研究综述 |
1.4.1 高地应力软岩隧道支护理论研究现状 |
1.4.2 高地应力软岩隧道支护技术研究现状 |
1.4.3 超前应力释放技术研究现状 |
1.5 存在的问题和主要研究内容 |
1.6 研究技术路线 |
1.7 创新点 |
第2章 高地应力软岩隧道围岩变形影响因素研究 |
2.1 高地应力软岩围岩变形影响因素分析 |
2.1.1 地质因素 |
2.1.2 工程因素 |
2.2 基于正交设计的围岩变形影响因素显着性研究 |
2.2.1 正交试验设计概述 |
2.2.2 模型建立与参数选取 |
2.2.3 正交试验结果 |
2.2.4 极差分析 |
2.2.5 方差分析 |
2.3 基于实例分析的高地应力软岩隧道变形影响因素研究 |
2.3.1 工程概况 |
2.3.2 变形情况统计 |
2.3.3 围岩变形影响因素显着性分析 |
2.4 超前应力释放技术的提出 |
2.5 本章小结 |
第3章 超前应力释放理论研究 |
3.1 超前应力释放机理概述 |
3.2 超前应力释放技术控制隧道底鼓的力学机制 |
3.2.1 力学模型 |
3.2.2 结果分析 |
3.3 应变软化条件下塑性圈与支护变形压力的关系 |
3.3.1 力学模型 |
3.3.2 结果分析 |
3.4 超前应力释放技术对能量分布的调整 |
3.5 本章小结 |
第4章 超前应力释放技术方案研究 |
4.1 预留空间超前应力释放技术方案研究 |
4.1.1 预留空间超前应力释放技术简介 |
4.1.2 预留空间超前应力释放技术方案设计 |
4.1.3 预留空间超前应力释放技术方案优化 |
4.2 超前应力释放技术的数值计算 |
4.2.1 超前应力释放对应力峰值转移的影响 |
4.2.2 超前应力释放对围岩塑性区的影响 |
4.3 导洞超前应力释放技术方案研究 |
4.3.1 导洞超前应力释放技术方案设计 |
4.3.2 导洞超前应力释放技术方案优化 |
4.4 钻孔超前应力释放技术方案研究 |
4.4.1 钻孔超前应力释放技术方案设计 |
4.4.2 钻孔超前应力释放技术方案优化 |
4.5 本章小结 |
第5章 超前应力释放技术的现场试验 |
5.1 导洞超前应力释放试验 |
5.1.1 工程概况 |
5.1.2 施工情况 |
5.1.3 导洞变形分析 |
5.1.4 正洞变形分析 |
5.1.5 正洞大变形原因分析 |
5.2 预留空间超前应力释放技术现场试验 |
5.2.1 工程概况 |
5.2.2 预留空间法施工情况 |
5.2.3 预留空间法围岩变形分析 |
5.2.4 三种施工方式初期支护变形对比 |
5.2.5 支护系统内力分析 |
5.3 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 研究展望 |
附录 最大移位监测程序 |
致谢 |
作者简历 在读期间发表论文及科研成果 |
参考文献 |
摘要 |
Abstract |
(10)隧道软弱围岩变形机制与控制技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 软弱围岩的含义及力学特性 |
1.2.2 隧道围岩变形机理 |
1.2.3 软弱围岩隧道支护作用理论 |
1.2.4 隧道软弱围岩变形控制技术 |
1.2.5 隧道软弱围岩变形及控制措施的工程实例 |
1.3 研究中存在的主要问题 |
1.4 论文主要研究内容 |
1.5 论文研究的总体目标 |
1.6 论文研究方法与技术路线 |
2 软弱围岩地质特征与工程影响评价 |
2.1 软弱围岩的含义 |
2.2 软弱围岩的地质特征和力学特征 |
2.2.1 地质特征 |
2.2.2 变形特征 |
2.2.3 强度特征 |
2.3 软弱围岩分类与分级 |
2.3.1 软岩地质分级 |
2.3.2 软岩工程分类 |
2.3.3 软弱围岩的工程影响评价 |
2.3.4 铁路隧道软弱围岩分级 |
2.4 本章小结 |
3 隧道软弱围岩变形机制与变形规律研究 |
3.1 隧道围岩变形机制 |
3.1.1 隧道围岩材料变形及其本构关系 |
3.1.2 隧道围岩结构变形及其本构关系 |
3.2 隧道围岩的变形规律 |
3.2.1 隧道围岩变形的监控量测 |
3.2.2 隧道围岩变形的数值模拟 |
3.2.3 隧道围岩变形的分布规律 |
3.3 隧道断面尺寸对围岩变形的影响及断面等级划分 |
3.3.1 隧道断面尺寸对围岩变形的影响 |
3.3.2 隧道断面等级和跨度等级划分 |
3.4 隧道软弱围岩变形规律及其数值模拟分析 |
3.4.1 隧道软弱围岩变形规律 |
3.4.2 隧道软弱围岩变形规律的数值模拟 |
3.5 本章小结 |
4 软弱围岩隧道支护结构与围岩作用体系研究 |
4.1 软弱围岩隧道支护与围岩作用关系 |
4.1.1 隧道结构体系 |
4.1.2 软弱围岩隧道支护与围岩作用原理 |
4.1.3 软弱围岩隧道支护结构设计理念 |
4.2 软弱围岩隧道支护结构的力学评价 |
4.2.1 超前支护的力学特性 |
4.2.2 初期支护的力学特性 |
4.2.3 次衬砌的力学特性 |
4.2.4 软弱围岩隧道支护结构的基本要求 |
4.3 隧道支护结构与围岩作用模型 |
4.3.1 计算基本假定 |
4.3.2 围岩应力释放与计算阶段 |
4.3.3 模型弹塑性基本方程 |
4.3.4 模型求解 |
4.3.5 围岩塑性区半径的确定 |
4.3.6 界面接触应力确定 |
4.3.7 铁路隧道软弱围岩弹塑性计算与分析 |
4.4 本章小结 |
5 隧道软弱围岩变形控制技术研究 |
5.1 隧道软弱围岩变形控制原则 |
5.2 隧道软弱围岩变形控制原理 |
5.2.1 隧道软弱围岩变形控制理念 |
5.2.2 隧道软弱围岩变形预测 |
5.2.3 隧道软弱围岩变形控制基准 |
5.2.4 隧道软弱围岩变形控制对策 |
5.3 隧道软弱围岩变形控制方法 |
5.3.1 控制掌子面前方变形的方法 |
5.3.2 控制掌子面挤出变形的方法 |
5.3.3 控制掌子面后方变形的方法 |
5.3.4 其它辅助工法 |
5.3.5 不同施工方法控制效果的模型试验研究 |
5.4 软弱围岩隧道支护结构设计 |
5.4.1 设计原则 |
5.4.2 设计流程 |
5.4.3 设计参数 |
5.5 本章小结 |
6 隧道软弱围岩变形控制的工程实践 |
6.1 掌子面前方围岩变形控制实践 |
6.1.1 工程背景 |
6.1.2 围岩变形破坏特点 |
6.1.3 围岩变形预测 |
6.1.4 变形控制对策 |
6.1.5 控制效果分析 |
6.2 掌子面后方围岩变形控制实践 |
6.2.1 工程背景 |
6.2.2 围岩变形破坏特点 |
6.2.3 围岩变形预测 |
6.2.4 变形控制对策 |
6.2.5 控制效果分析 |
6.3 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
四、乌鞘岭隧道6号斜井软弱岩层施工预防坍塌技术(论文参考文献)
- [1]基于应变软化的深埋隧道稳定性分析及安全控制技术研究[D]. 梁鹏. 北京科技大学, 2022
- [2]林盘山隧道二次衬砌开裂机理及治理措施的研究[D]. 狄琛. 西安建筑科技大学, 2021(01)
- [3]高地应力层状软岩隧道围岩变形机理与支护结构体系力学行为研究[D]. 陈子全. 西南交通大学, 2019
- [4]大断面Ⅲ级围岩隧道的开挖工法与支护优化数值分析[D]. 周永培. 西南石油大学, 2018(07)
- [5]特长铁路隧道穿越不良地质段综合施工技术研究[D]. 林红星. 西安建筑科技大学, 2017(02)
- [6]软岩隧道支护参数优化研究[D]. 刘俊辉. 兰州交通大学, 2015(04)
- [7]关角特长铁路隧道不良地质致灾机理及控制技术研究[D]. 万飞. 北京交通大学, 2014(12)
- [8]秀宁隧道施工地质灾害超前预报技术及方法研究[D]. 范小龙. 北京交通大学, 2013(S2)
- [9]高地应力软岩隧道超前应力释放变形控制机理及技术研究[D]. 闫鑫. 中国铁道科学研究院, 2012(02)
- [10]隧道软弱围岩变形机制与控制技术研究[D]. 赵勇. 北京交通大学, 2012(10)