一、土钉在隧洞软弱围岩开挖中的应用(论文文献综述)
李奥[1](2020)在《大断面隧道塌方机理与安全性控制研究》文中研究指明随着我国隧道建设规模的迅速扩大与地形、地质条件复杂多变性的日益突出,隧道塌方事故时有发生,给工程建设安全带来极大威胁,也造成巨大的经济损失和不良的社会影响,隧道塌方的原因和防治问题已经引起人们的极大关注。因此必须针对隧道塌方安全性问题开展系统深入的研究,掌握隧道塌方发生原因和机理、制定科学有效的控制对策,从而实现为塌方的有效预防、评估和处治提供依据,从根本上改善隧道施工安全现状。本文针对大断面隧道的塌方安全性问题,以开挖面失稳诱发的塌方(开挖面失稳塌方)和开挖面后方一定距离处的拱顶塌方(后关门塌方)两类典型塌方事故为研究对象,采用理论研究、数值模拟、模型试验和现场实测等多种研究方法,揭示了隧道塌方机理和演化机制,阐明了隧道塌方安全性控制原理,提出了软弱破碎围岩隧道塌方安全性控制要点,并在工程中得到成功应用。主要开展工作与研究成果如下:(1)提出了深埋和洞口段隧道开挖面失稳塌方的典型模式,揭示了隧道开挖面失稳塌方演化机理。基于有限元极限分析方法,提出了深埋隧道开挖面的3种典型失稳塌方模式,分别为前倾冒落式失稳、后倾冒落式失稳和正面挤出式失稳,并各自揭示其失稳塌方演化机理;针对洞口段隧道开挖对边坡的扰动问题,揭示了洞口段隧道开挖面和边坡失稳塌方演化特性,提出了洞口段隧道开挖面滑移式失稳塌方模式;基于刚性体上限法,建立隧道开挖面临界失稳塌方力学模型,提出开挖面临界失稳状态下极限荷载和纵向破坏深度的确定方法。(2)揭示了隧道后关门塌方演化机理,提出了围岩损伤和隧道拱顶塌方的预测方法。从微观损伤和宏观破坏的角度,揭示了隧道围岩由损伤到塌方的演化过程;基于应变软化模型和损伤力学理论,提出了包括损伤深度和损伤程度的围岩损伤特性参数预测方法;基于上限变分法,建立深埋、浅埋偏压隧道拱顶塌方模型,提出了隧道拱顶塌方范围的预测方法;针对隧道拱顶渐进性塌方特性,建立渐进性塌方预测模型,得到了拱顶渐进性塌方范围全过程曲线;基于隧道纵向虚拟支护力分布特性,提出了隧道塌方位置的确定方法。(3)阐明了基于超前预支护和过程控制的隧道塌方安全性控制原理。针对隧道开挖面失稳塌方事故,提出了管棚超前预支护的3个作用模式,分别为纵向梁作用、环向”微拱”作用及注浆加固作用,建立管棚超前支护作用效果分析模型和评价指标,提出了管棚设计参数建议值;揭示了管棚-初支钢拱架“棚架”体系的安全性内涵,从围岩的基础承载力和锁脚锚管加固等角度,建立了初支钢拱架安全承载效果分析模型;针对隧道后关门塌方事故,基于隧道拱顶渐进性塌方特性,揭示了基于预控制、过程控制措施的拱顶塌方控制机理和承载特性,提出了预控制、过程控制措施下围岩荷载预测方法和支护设计参数要求。(4)提出了软弱破碎围岩大断面隧道塌方安全性控制要点。基于隧道两类典型塌方安全事故的诱发原因,明确了两类塌方事故的控制任务和控制措施,提出了软弱破碎围岩大断面隧道塌方安全性控制要点,该控制要点的核心是设计参数的确定;将研究成果应用于京张高铁两个典型隧道工程中,基于监测数据的反馈分析,验证了隧道塌方安全性控制效果。
李永强[2](2020)在《白鹤桥隧道支护结构分析与稳定性评价》文中进行了进一步梳理兰海高速渭源至武都段白鹤桥隧道位于秦岭山脉西延部分的陇南山地,洞身穿越地层主要以砂卵砾石为主,围岩稳定性较差。依据其工程地质特征、《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004)、隧道围岩分级标准等,确定白鹤桥隧道全线围岩级别为Ⅴ级,具有典型的软弱围岩隧道特征,其施工方法及支护结构的选取具有复杂性和特殊性。本文以白鹤桥隧道为工程背景,在近一年的现场调研和实践的基础上,采用理论分析、数值模拟和现场监测相结合的方法,对其支护结构及围岩稳定性进行了系统分析,主要的研究工作和成果如下:(1)根据白鹤桥隧道软弱破碎围岩的工程地质特征,在分析隧道围岩变形破坏机制和支护结构设计方法的基础上,提出了超前支护、初期支护结构的有效性是控制软弱破碎围岩隧道在施工和运营阶段长期稳定的关键。并对超前预支护方案(超前管棚、超前小导管和R32N自进式中空注浆锚杆)、初期支护方案(挂网喷射混凝土+钢支撑+一次模筑衬砌等)、二次支护方案和支护结构的作用机理进行了分析。(2)运用FLAC3D数值模拟方法,分析了白鹤桥隧道在支护结构作用下不同开挖阶段、不同埋深情况下围岩的变形收敛规律,进一步评价支护结构对控制围岩变形的有效性。结果表明:隧道拱顶的竖向位移和水平位移在不同开挖阶段差异明显,上台阶和中台阶开挖阶段的位移占总位移量的80%~85%;最大竖向位移发生在隧道的拱顶处,周边最大水平位移发生在两侧拱腰处;隧道位移随埋深呈缓慢线性增大,但总的变形收敛均小于允许位移值。(3)通过对三个典型断面位移监控量测数据的分析可以看出,隧道位移急剧增长阶段一般持续10天左右,占总收敛值的80%左右,30天左右基本稳定,总的竖向位移和水平位移最大为26.84mm、32.30mm,且均小于允许位移值,说明隧道围岩是稳定的,更进一步表明隧道采用的支护结构和施工方法是科学合理的。通过对比分析可知,数值模拟预测结果与现场监测结果是比较接近的。
罗毅[3](2020)在《复杂条件下软弱破碎带围岩稳定性控制技术研究》文中认为“一带一路”战略体系促进我国高速公路建设蓬勃发展。近年来,我国高速公路发展模式从浅埋单一转为深埋复杂,建设地点从一马平川到穿山越岭,所遇工程地质也从泾渭分明变为错综复杂。在进行深埋复杂隧道建设过程中,地质构造带、高地应力、节理裂隙软弱破碎带等复杂地质问题日益突出。本文以遵义市正习高速公路软弱破碎带控制性工程—桃子娅隧道第七合同段为研究对象,将室内试验、理论分析及数值模拟等主要研究方法相结合,对桃子娅隧道软弱破碎带围岩稳定性控制技术进行深入、系统的研究,并形成如下主要成果:(1)确定了隧道第七合同段整体为Ⅳ~Ⅴ级围岩,软弱破碎高地应力段为Ⅴb级加强型围岩;找出了岩土体结构状态、岩体工程性质、地下水、隧道形状和尺寸、支护方法和时间、施工方法及隧道埋深等对隧道围岩稳定性影响较大的因素。(2)采用MTS815电液伺服全应力岩石试验机对岩样开展室内巴西劈裂、常规单轴和三轴加载,获得了软弱破碎带围岩的全应力-应变曲线;通过三轴卸荷试验,模拟了穿越破碎里程段围岩在不同初始围压、不同卸荷速率及路径的开挖条件下,对比分析了两个穿越段岩石不同初始围压下的卸荷力学特性及差异性,探究了卸荷路径和卸荷速率对隧道围岩卸荷变形的影响。(3)采用FLAC3D分析软件对桃子娅隧道软弱破碎带的围岩稳定性开展数值模拟分析,确定了桃子娅围岩失稳破坏的主要形式;分析了不同支护工况下隧道围压的竖向与水平位移、最大与最小主应力以及塑性区分布规律,验证了现场监测结论的正确性。(4)掌握了隧道洞周水平收敛值均大于拱顶沉降值的变形规律;制定了桃子娅隧道软弱破碎带围岩施工沉降收敛控制基准表;以控制基准表结合大变形判定等级,判定了隧道里程ZK58+550~ZK58+580段为Ⅱ级位移严重沉降及收敛大变形段,判定了其余里程段以Ⅰ级级轻微沉降及收敛大变形段;根据隧道围岩大变形等级判定结果,给出了桃子娅隧道软弱破碎段围岩支护参数建议表。本文以正习高速第七合同段桃子娅隧道穿越软弱破碎带围岩稳定性控制技术为出发点开展研究,理论结合实际,其研究思路、技术路线及研究结果,能为类似工程有一定的借鉴和参考意义。
李增林[4](2020)在《高速公路特长隧道围岩锚杆支护优化》文中研究指明隧道开挖与围岩支护方法一直是隧道工程的关键核心问题,新奥法以其独特的优势在隧道支护体系中应用了近一个世纪,锚杆与混凝土在隧道围岩支护上起到非常重要的作用。系统锚杆在隧道围岩支护中大量采用,耗费大量成本和时间,近年来,针对隧道III级与Ⅳ级隧道围岩,是否使用系统锚杆及使用方式上,学术界一直有不同的看法和争议。以北京冬奥会重点工程——延崇高速公路龙泉口特长隧道为例,针对隧道III级与Ⅳ级围岩,采用块体离散元数值计算方法,对龙泉口特长隧道不同等级围岩进行系统锚杆使用及使用方式进行数值模拟,对围岩锚杆支护方式进行优化设计,结合隧道围岩监控量测,验证了系统锚杆使用方式的优化效果。主要研究内容如下:(1)针对龙泉口特长隧道Ⅲ级围岩全断面开挖工法,采用3DEC块体离散元数值模拟软件对系统锚杆进行了优化设计。选取了包括原设计方案、拱部布置系统锚杆、边墙布置系统锚杆、无系统锚杆四种不同的布置方案,综合比较了四种工况下,隧道的拱部沉降位移、拱腰收敛位移、系统锚杆轴力、围岩应力、混凝土受力、塑性区范围情况。结果表明取消系统锚杆的使用后,隧道整体稳定性并没有发生明显的变化,因此建议在龙泉口特长隧道Ⅲ级围岩段落可取消系统锚杆的使用。(2)对龙泉口特长隧道Ⅳ级围岩上下台阶法工法,采用3DEC块体离散元数值模拟软件对系统锚杆的布置方式进行了优化设计。(1)系统锚杆布置方案模拟优化。选取了包括原设计方案、仅保留与结构面夹角较大的系统锚杆、无系统锚杆三种不同的布置方案,综合比较了三种工况下,隧道拱顶沉降位移、拱腰收敛位移、系统锚杆轴力、围岩的应力、混凝土受力等情况。结果表明取消部分与结构面夹角较小的锚杆、仅保留与结构面夹角较大的锚杆,对隧道整体稳定性影响较小。(2)锁脚锚杆设计方案优化模拟。为了追求最佳支护效果,选择了不同锁脚锚杆插入角度(0°、15°、30°、45°)和不同锚杆长度(3.5m、4.5m、5.5m)两两组合,共计十二种工况。综合对比拱顶的沉降位移、拱腰的收敛位移、锁脚锚杆的轴力情况。结果表明锁脚锚杆最佳插入角度为15°,长度为4.5m最佳。(3)优化方案通过现场施工应用,结合隧道围岩监控量测,优化段隧道围岩在施工过程中稳定,未出现施工事故与施工灾害,验证了系统锚杆使用方式的优化效果。为龙泉口特长隧道节省工期近十天,节省成本数万元。通过对龙泉口特长隧道锚杆参数支护优化分析,望对今后的隧道工程中的锚杆支护研究提供相关参考。
庄志豪[5](2020)在《富水段隧道径向注浆施工技术研究》文中研究指明在隧道的修建过程中不可避免地会碰到各种各样的环境,当隧道穿越富水段时,水与围岩的相互作用既体现在水对于围岩物理力学作用影响隧道的施工以及运营安全,也体现在隧道开挖对于地下水扰动从而使施工区域地下水环境发生变化,如果不注重保护则会对当地环境造成不可估量的影响。本文以新建崇礼铁路正盘台隧道为工程背景,主要从以下几方面展开研究:(1)根据富水隧道排水施工条件、富水隧道围岩稳定性和隧道排水量对区域水环境影响等方面,首先确定该隧道施工允许涌水量标准。(2)在客观条件一定的情况下,径向注浆是快速施工和止水最有效的手段。通过建立正盘台隧道的三维模型,探究径向注浆参数的优化,主要通过建立不同厚度以及不同渗透系数的注浆圈模型,通过对孔隙水压力、涌水量和围岩稳定性等方面进行对比,从而得出满足施工允许涌水量标准、合理的径向注浆参数。(3)在径向注浆参数优化后,论证隧道围岩稳定性和施工安全性,达到隧道在经过富水段时径向注浆施工的安全。(4)进一步对隧道对地下水环境的影响进行研究。通过运用Geo Studio软件分别建立各种工况下隧道的稳态以及瞬态模型,从水压力、涌水量、地下水水位线变化来分析隧道开挖影响以及径向注浆作用,并分析隧道的排水影响半径,最后模拟地下水位的恢复过程来研究地下水位恢复条件。
赵冬冬[6](2018)在《浅埋大跨公路隧道水库下游段下穿输水隧洞开挖方法研究》文中提出随着经济社会的高度发展,人们对交通出行需求的进一步提高,我国的工程建设领域也进入了新的时代。在一些城市中修建隧道工程时,除了会面临比较复杂的地质条件外,往往又需要穿越很多市政基础设施。这些市政基础设施通常关系着人民群众最基本生活,这也就对施工质量提出了更高的要求。因而,对城市中不良地质条件下的隧道开挖方法研究,具有十分重要的意义。本文依托深圳市东部过境高速连接线下穿深圳水库对港二期输水隧洞工程,论文主要完成了以下方面的一些工作:(1)通过查阅相关规范、工程资料及文献,了解目前隧道工程施工常用的开挖方法。(2)通过对深圳东部过境高速公路连接线工程、对港二期输水隧洞资料的研究,分析其工程特点,要求隧道施工中地表沉降不得大于42mm。(3)对新建公路隧道下穿既有输水隧洞的影响因素进行了分析。包括双线公路隧道不同净距、双线公路隧道不同埋深及在不同地质条件时下穿输水隧洞。(4)在已有勘察资料的基础上对新建公路隧道下穿施工段进行高密度电法补充探测,了解了隧道周边围岩不良地质富水情况,为开挖方法的研究提供地质条件参考。利用MIDAS GTS有限元模拟软件,对不同开挖方法进行了数值模拟,通过不同开挖方法对比分析,建议下穿输水隧洞时采用双侧壁导坑法开挖。(5)通过对双侧壁导坑法不同施工阶段引起的地表沉降及拱顶沉降数据分析,发现中导坑开挖在施工中尤为关键,需加强该施工阶段的施工监测。现场监测数据也表明中导坑的开挖在各个施工阶段中影响较大,采用双侧壁导坑法下穿输水隧洞施工时,通过加强对中导坑的施工控制可以很好的保护输水隧洞供水安全。
俞祥荣[7](2016)在《大型水电站不良地质段大断面导流隧洞围岩稳定与施工技术研究》文中研究说明大型水电工程的导流隧洞大多为浅埋、大断面洞室,在施工过程中,隧洞与进口边坡的施工及安全性相互影响、相互制约,一旦工程发生围岩稳定事故,不仅造成施工人员生命财产的损失,而且严重影响施工进度,因此大型水电站导流隧洞施工期的隧洞围岩及洞口边坡的稳定性一直是岩土工程界关注的重点问题。对于大型水电站导流隧洞,考虑进口洞段边坡与隧洞相互影响的结构设计与施工是一个受众多因素影响的复杂过程,无规范可循,工程类比少,且不良地质洞段的施工技术及其安全性在隧洞施工过程中直接影响工程的整体进度,因此有必要针对不良地质大断面隧洞的施工技术及围岩力学行为特征进行深入研究,以指导工程实际施工。本文结合我国西南某大型水电站为工程实例,采用岩石力学和数值分析方法等技术手段,通过分析不良地质大断面隧洞围岩及边坡的力学行为特征,研究隧洞围岩与边坡作用机制及隧洞施工技术,探讨安全、合理的施工方法。具体研究内容和成果如下:(1)在依托工程地质条件和背景下,分析了大断面地下洞室中的超前支护措施、喷锚支护机理与效果、拱架及钢筋网支护机理。超前支护主要改良地层特性和预支护作用。喷混对隧洞围岩进行加固主要有支承围岩、卸载作用、填平补强围岩、覆盖围岩表面、防止松动和分配外力等作用,采用混凝土喷层加固隧洞可有效地控制围岩变形,能有效遏制岩体塑性区的发展,防止围岩松动失稳。提高喷层厚度可有效减小隧洞顶拱塑性区范围,但厚度过大有可能造成拱脚处塑性区范围因应力集中而增大,采用标号较高的混凝土作为喷层材料对于限制围岩顶拱变形具有一定的作用,但效果不明显。(2)总结了隧洞进口围岩—边坡作用体系类型与力学模型,考虑隧洞—边坡的耦联作用机制,深入研究了隧洞施工对边坡的影响及边坡施工对隧洞围岩稳定性的影响,探讨了隧洞围岩与边坡体系稳定性演化特征,并提出了合理的进洞顺序。具体内容涉及四方面:(1)探讨了隧洞进口围岩与边坡相互作用的平行、正交和斜交三种体系类型,建立了相应的地质力学模型,并讨论了边坡与隧洞变形相互作用的顺滑型、剪切型、扰动型和顺滑剪切复合型等几种力学模型;(2)考虑隧洞进口围岩—边坡正交作用体系,深入研究了隧洞施工对边坡的影响及边坡施工对隧洞围岩稳定性的影响;(3)考虑隧洞进口围岩与边坡的三维效应及相应的动态施工过程,研究了隧洞围岩与边坡体系稳定性的时空演化特征;(4)通过拟定多个隧洞进洞方案,研究了隧洞围岩与边坡相互作用体系下的进洞顺序。(3)在总结不良地质大断面隧洞施工组织过程与施工技术的基础上,研究了大断面隧洞围岩的力学行为,提出了隧洞合理的施工方法和断层穿越顺序。在隧洞I层开挖中,研究了左右两幅开挖法和核心土开挖法下的围岩力学行为,综合考虑左右两幅开挖法具有施工速率更快,工序更简单,塑性区分布范围更小等特点,建议选择左右两幅开挖法。在隧洞II、III层开挖中,对比研究了半幅薄层和半幅厚层开挖法下的围岩力学行为,从结果来看,选择薄层开挖方案更利于围岩稳定。结合数值模拟方法研究了不良地质大断面隧洞在顺层开挖和逆层开挖方式对围岩稳定性的影响,通过探讨不同穿越方式下的围岩力学行为特征,提出了合理的不良地质断层穿越方式。在逆层开挖方式下,顶拱、底板和边墙的变形程度更大,塑性破坏区范围更广,因此选择顺层开挖方式更有利于围岩稳定。(4)考虑隧洞施工过程信息的时变特性,探索了不良地质段大断面隧洞耦合施工进度的实时安全分析方法。根据隧洞工程的二维设计信息和工程地质信息,建立常规三维几何模型(3D模型),以此为基础,考虑施工过程的进度信息,利用4D信息建模技术,建立隧洞施工期4D信息模型。基于SQL数据库搜索引擎的强大搜索功能,快速找到隧洞工程信息改变区域在计算模型中对应的单元,对ABAQUS数值计算软件进行二次开发,自动读取单元的搜索结果,并对其力学参数进行相应修改,实现隧洞数值计算模型信息的实时动态更新。利用参数反演技术将当前的监测信息与相应部位的计算值进行对应,从而实现4D监测信息模型与4D仿真模型的耦合。通过数值的实时计算判定隧洞各部位的安全稳定特征,从而及时判定施工方案的安全有效性和合理性,并对下一步的安全稳定状态进行预测。
《中国公路学报》编辑部[8](2015)在《中国隧道工程学术研究综述·2015》文中研究说明为了促进中国隧道工程学科的发展,系统梳理了各国隧道工程领域的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先在总结中国隧道工程建设历程和现状、技术发展与创新的基础上对未来隧道工程的发展趋势进行了展望;然后分别从钻爆法、盾构工法、沉管工法、明挖法和抗减震设计等方面对隧道工程设计理论与方法进行了系统梳理;进而从不同工法(钻爆法、盾构工法、TBM、沉管工法、明挖法)的角度对隧道施工技术进行了详尽剖析;最后从运营通风、运营照明、防灾救灾、病害、维护与加固等方面对隧道运营环境与安全管理进行了全面阐述,以期为隧道工程学科的学术研究提供新的视角和基础资料。
文竞舟[9](2012)在《隧道初期支护力学分析及参数优化研究》文中认为初期支护作为隧道工程中最为关键的结构和极为重要的承载单元,对其力学模型的研究长期以来一直是隧道及地下工程界的热点问题。但是,初期支护的工程应用远远超前于理论研究,目前对初期支护的力学问题的研究依然没有完全清晰,在很大程度上仍需进行更深入的理论探讨,同时在隧道工程实践中依然存在潜在风险隐患或过度浪费的现象。因此论文以长江学者和创新团队发展计划资助(IRT1045)和重庆市寸滩隧道工程为依托,采用资料收集整理、理论分析、现场监测与测试以及数值模拟等方法,系统地研究了隧道初期支护结构的受力问题以及应用研究。论文的主要工作如下:①根据锚固界面层传递界面剪应力的机理,考虑锚杆与围岩间锚固接触界面上变形协调关系,建立了全长锚杆界面剪应力的受力模型,然后将锚杆界面剪应力以体积力的形式引入圆形隧道围岩弹塑性分析中,进而可探讨锚杆支护系统中锚杆受力状态和锚固层界面力学特征以及分析隧道弹塑性围岩介质中的岩体稳定性和支护结构受力机制等问题;并分析了支护时间和锚固层参数对应力分布规律的影响。并结合现场监测锚杆轴力对所提出的锚杆力学模型计算结果进行对比与验证。②通过对隧道喷射混凝土衬砌的支护机理进行研究,探讨了喷射混凝土的支护作用,并根据隧道工程中喷射混凝土的力学特性,由“围岩—喷层支护”共同体的相互作用特点,并考虑喷层与围岩接触界面上变形协调关系,运用复合曲梁理论建立了喷层与围岩结构的复合承载体的力学模型,可分析喷射砼与围岩界面力的影响,进而探讨喷层结构的力学特征和隧道围岩的稳定性。③根据喷层受到来自围岩的形变压力,将喷射混凝土层视为弹性地基曲梁,将初期支护中喷层结构按弹性地基曲梁进行计算分析,并以量测的围岩与喷层间的接触应力作为边界条件,来推求喷层结构内力的解析解,可研究隧道实际情况下的喷层结构的应力集中部位。④通过分析软弱破碎围岩段隧道施工现场钢拱架与喷射混凝土联合支护的特点和受力特性,建立含有钢拱架和喷射砼的隧道复合初期支护的地基曲梁力学模型,然后运用地基曲梁相关理论,以现场监测获取的钢拱架应力值为基本参数来推求出隧道复合初期支护内力解析式,从而可迅速分析软弱破碎围岩段隧道支护力学性能。⑤对软弱破碎围岩段初期支护中锚杆、喷射混凝土和钢拱架联合支护展开分析,根据围岩与支护相互作用特点,研究多种形式的联合支护作用下形成围岩组合拱的承载体力学模型。从围岩—联合支护断面的几何形状上,将系统锚杆形成围岩拱视为支护外拱,喷层与钢拱架则构成支护内层拱,然后将二者间的组合拱应力进行叠加,能够分析考虑锚、喷、钢架联合支护条件下的围岩变形和联合支护结构承载能力的关系,达到分析“锚喷网+钢拱架”联合支护与围岩相互作用以及承载力的目的。并将上述理论应用于工程实践并且结合数值模拟进行分析。
唐辉湘[10](2011)在《散体围岩浅埋隧道的开挖与支护技术研究》文中提出大量隧道实践表明,在隧道断层破碎带及其影响带、浅埋段的构造运动强烈带及强风化带、隧道上方堆积体段及松散砂土体段等位置,隧道开挖后,围岩松动脱落,在短时间内产生大量塑性变形,极易以散体破坏形式发生片帮、掌子面失稳、拱顶坍塌等工程灾害。但是,就现有研究而言,还不能对松散破碎围岩区隧道施工过程的力学行为做出完全合理的解释。因此,有必要对这类隧道的开挖与支护过程进行模拟,分析其对围岩稳定性的影响,并用来指导施工。本文结合吉怀高速公路杜夜隧道工程K34+200~K34+250段,对浅埋段散体围岩在施工过程中的变形及力学行为进行相关分析研究,为该类隧道的设计施工提供一定的理论借鉴。主要的研究工作及结论如下:(1)介绍散体围岩的概念及特点,对散体围岩隧道的破坏形式与稳定性特点进行分析,总结隧道常用施工方法与特点,并分析了围岩与支护结构的相互作用机理。(2)进行了小导管注浆模型实验,研究结果表明小导管注浆支护可以显着改善散体围岩的力学性能,提高围岩的自承能力,减少围岩拱顶沉降变形。(3)采用岩体工程软件FLAC3D对不同开挖及支护过程进行数值仿真模拟,研究不同施工方法对散体围岩的稳定性影响。通过对数值结果的分析可知,大断面法开挖散体隧道,对围岩扰动很大,不利于围岩稳定,特别是掌子面会发生较大内空位移,拱顶及地表下沉不易控制;采用小断面分部法开挖时,围岩相对较稳定,拱顶及地表下沉小,但支护结构承担的围岩变形压力增加,且施工工艺繁琐,进度慢,工程造价高;采用正台阶预留核心土法开挖时,可以减少对围岩的扰动,特别是在核心土作用下,掌子面的受力状态显着改善,掌子面围岩的内空位移得到有效控制,减少了拱顶及地表下沉,围岩稳定性提高。就支护措施而言,由于散体围岩稳定性极差,如不进行超前支护,被开挖围岩在初期支护施做或发挥效力之前,就已经产生大面积塑性屈服,导致围岩拱顶及周边收敛过大或整体失稳破坏;采用超前支护后,散体围岩的力学性能显着改善,岩体强度增大,围岩整体稳定性提高。同时,在超前支护作用范围内,形成了一个结构稳定具有一定抗压作用的承载拱,有效提高了散体围岩的自承载能力和稳定性。(4)对隧道实验段开挖监测结果分析后发现,采用正台阶预留核心土法开挖时,拱顶下沉量小,而超短台阶法开挖时,拱顶下沉量较大。但由于核心土长度限制,洞内水平收敛比超短台阶法开挖时大,与数值模拟结果相符。
二、土钉在隧洞软弱围岩开挖中的应用(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、土钉在隧洞软弱围岩开挖中的应用(论文提纲范文)
(1)大断面隧道塌方机理与安全性控制研究(论文提纲范文)
致谢 |
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 隧道塌方调查和分类研究 |
1.2.2 隧道开挖面稳定性研究 |
1.2.3 隧道拱顶塌方研究 |
1.2.4 隧道塌方安全性控制研究 |
1.3 研究中存在的问题 |
1.4 论文主要研究对象及内容 |
1.4.1 研究对象 |
1.4.2 研究内容 |
1.5 研究方法及技术路线 |
2 隧道开挖面失稳塌方机理研究 |
2.1 隧道塌方安全事故统计分析 |
2.1.1 隧道塌方安全事故特征 |
2.1.2 隧道塌方安全事故类型 |
2.2 有限元极限分析法 |
2.2.1 有限元极限分析法原理 |
2.2.2 有限元极限分析法数值软件 |
2.2.3 开挖面安全性分析 |
2.3 深埋隧道开挖面典型失稳模式及其塌方演化机理 |
2.3.1 开挖面前倾冒落式失稳 |
2.3.2 开挖面后倾冒落式失稳 |
2.3.3 开挖面正面挤出式失稳 |
2.3.4 开挖面安全性影响因素分析 |
2.3.5 开挖面失稳塌方极限状态参数确定方法 |
2.4 洞口段隧道开挖面失稳模式及其塌方演化机理 |
2.4.1 边坡安全性及其影响因素分析 |
2.4.2 洞口段隧道开挖面滑移式失稳 |
2.5 本章小结 |
3 隧道后关门塌方机理研究 |
3.1 隧道围岩开挖损伤机理 |
3.1.1 围岩开挖损伤特性 |
3.1.2 围岩开挖损伤特性预测 |
3.1.3 围岩损伤特性影响因素及控制措施 |
3.2 深埋隧道拱顶塌方机理 |
3.2.1 深埋隧道拱顶塌方机理 |
3.2.2 深埋隧道拱顶渐进性塌方机理 |
3.3 浅埋偏压隧道拱顶塌方机理 |
3.3.1 浅埋偏压隧道拱顶塌方范围确定 |
3.3.2 坡面平行型隧道拱顶塌方机理 |
3.4 基于虚拟支护力的隧道塌方位置确定方法 |
3.4.1 围岩特性曲线 |
3.4.2 围岩纵向变形曲线 |
3.4.3 虚拟支护力纵向分布曲线 |
3.4.4 虚拟支护力纵向分布特性与塌方位置分析 |
3.5 本章小结 |
4 隧道塌方安全性控制原理研究 |
4.1 隧道开挖面失稳塌方安全性控制 |
4.1.1 隧道开挖面失稳塌方安全性控制措施 |
4.1.2 超前支护和超前加固分析模型 |
4.1.3 管棚超前预支护作用机理 |
4.1.4 管棚-初支钢拱架“棚架”体系安全性 |
4.1.5 钢拱架拱脚处围岩承载力 |
4.1.6 钢拱架-锁脚锚管联合承载特性 |
4.2 隧道后关门塌方安全性控制 |
4.2.1 隧道拱顶塌方预控制 |
4.2.2 隧道拱顶塌方过程控制 |
4.2.3 隧道拱顶塌方协同控制 |
4.3 本章小结 |
5 隧道塌方安全性控制工程应用 |
5.1 隧道塌方安全性控制措施和控制要点 |
5.2 洞口段隧道开挖面失稳塌方安全性控制工程应用 |
5.2.1 工程概况 |
5.2.2 隧道开挖面失稳塌方安全性控制措施 |
5.2.3 监测方案和安全性控制效果分析 |
5.3 超大断面隧道后关门塌方安全性控制工程应用 |
5.3.1 工程概况 |
5.3.2 隧道后关门塌方安全性控制措施 |
5.3.3 安全性控制效果分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(2)白鹤桥隧道支护结构分析与稳定性评价(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 软弱围岩隧道支护技术研究现状 |
1.2.2 隧道支护结构稳定性分析研究现状 |
1.2.3 隧道稳定性监控量测技术研究现状 |
1.3 主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 白鹤桥隧道工程地质特征分析 |
2.1 工程概况 |
2.2 工程地质条件 |
2.2.1 地形地貌 |
2.2.2 地层岩性 |
2.2.3 地质构造及地震-新构造活动 |
2.2.4 水文地质条件及气象条件 |
2.3 围岩物理力学特征分析与分级及特殊工程地质评价 |
2.3.1 围岩物理力学特征分析 |
2.3.2 围岩分级 |
2.3.3 特殊工程地质评价 |
2.4 本章小结 |
3 白鹤桥隧道支护结构及作用机理分析 |
3.1 隧道围岩受力-变形破坏机制 |
3.2 隧道支护结构设计方法 |
3.3 白鹤桥隧道支护结构设计方案 |
3.3.1 白鹤桥隧道净空断面及支护结构类型 |
3.3.2 白鹤桥隧道超前支护方案 |
3.3.3 白鹤桥隧道初期支护方案 |
3.3.4 白鹤桥隧道二次衬砌支护方案 |
3.4 白鹤桥隧道支护结构作用机理分析 |
3.4.1 超前支护结构作用机理分析 |
3.4.2 初期支护结构作用机理分析 |
3.4.3 二次衬砌结构作用机理分析 |
3.5 隧道施工方案及应注意的问题 |
3.5.1 隧道施工方案 |
3.5.2 应注意的问题 |
3.6 本章小结 |
4 白鹤桥隧道稳定性数值模拟分析 |
4.1 隧道围岩稳定性的判据和影响因素 |
4.1.1 隧道围岩极限位移的确定 |
4.1.2 影响隧道围岩稳定性的因素 |
4.2 FLAC3D数值模拟基本理论 |
4.3 基于FLAC3D的模型建立及参数选取 |
4.3.1 计算假定 |
4.3.2 模型的建立 |
4.3.3 支护参数的选取 |
4.4 隧道支护过程的数值模拟计算结果分析 |
4.4.1 埋深30m隧道计算结果分析 |
4.4.2 埋深60m隧道计算结果分析 |
4.4.3 埋深90m隧道计算结果分析 |
4.5 基于数值模拟的白鹤桥隧道围岩稳定性评价 |
4.6 本章小结 |
5 基于现场监控量测的围岩稳定性分析 |
5.1 监控量测实施方案 |
5.1.1 监控目的 |
5.1.2 监控内容 |
5.1.3 量测断面布置 |
5.1.4 监控量测频率 |
5.1.5 量测数据处理与应用 |
5.2 监测数据分析 |
5.2.1 埋深30m围岩监控数据分析 |
5.2.2 埋深60m围岩监控数据分析 |
5.2.3 埋深90m围岩监控数据分析 |
5.3 基于现场监测的白鹤桥隧道围岩稳定性评价 |
5.4 隧道监测数据与数值模拟结果对比分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(3)复杂条件下软弱破碎带围岩稳定性控制技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 国内外研究现状和发展趋势 |
1.2.1 国内外围岩稳定性分析方法现状 |
1.2.2 国内外岩石变形破坏规律研究现状 |
1.2.3 国内外隧道围岩稳定性研究现状 |
1.3 论文主要研究内容与方法 |
1.3.1 论文主要研究内容 |
1.3.2 论文主要研究方法 |
1.3.3 论文研究的技术路线 |
2 桃子娅隧道工程地质评价与围岩稳定性分析 |
2.1 自然地理 |
2.1.1 地形、地貌 |
2.1.2 水文、气候 |
2.2 工程地质条件 |
2.2.1 地质构造 |
2.2.2 地层岩性 |
2.2.3 地震 |
2.2.4 地应力 |
2.3 水文地质条件 |
2.3.1 地表水 |
2.3.2 地下水 |
2.3.3 水文地质分区 |
2.4 隧道设计概况 |
2.4.1 隧道断面尺寸 |
2.4.2 隧道衬砌设计 |
2.5 隧道工程地质评价与围岩定级 |
2.5.1 左幅隧道工程地质评价与围岩定级 |
2.5.2 左幅隧道工程地质评价与围岩定级 |
2.6 影响桃子娅隧道围岩稳定性因素分析 |
2.6.1 内在影响因素因素 |
2.6.2 外在影响因素因素 |
2.7 本章小结 |
3 隧道穿越软弱破碎段围岩基础力学性质研究与分析 |
3.1 前言 |
3.2 实验准备 |
3.2.1 岩石试件准备 |
3.2.2 试验主要仪器 |
3.3 试验方案及数据处理 |
3.3.1 巴西圆盘劈裂试验方案 |
3.3.2 单轴压缩试验方案 |
3.3.3 三轴压缩试验方案 |
3.3.4 数据处理方法 |
3.4 间接拉伸力学特性 |
3.4.1 拉伸变形特征 |
3.4.2 拉伸强度与破坏特征 |
3.5 单轴压缩力学特性 |
3.5.1 变形与破坏特征 |
3.5.2 强度特征与脆性特征 |
3.6 三轴压缩力学特性 |
3.6.1 三轴压缩变形特征 |
3.6.2 三轴压缩强度特征 |
3.6.3 三轴压缩破坏特征 |
3.7 本章小结 |
4 隧道穿越软弱破碎段岩石卸荷力学性质研究与分析 |
4.1 前言 |
4.2 卸荷试验方案 |
4.1.1 不同初始围压的卸荷试验方案 |
4.1.2 不同卸荷速率的卸荷试验方案 |
4.1.3 不同卸荷路径的卸荷试验方案 |
4.3 卸荷变形破坏的围压效应 |
4.3.1 卸荷变形的围压效应 |
4.3.2 卸荷强度的围压效应 |
4.3.3 卸荷破坏的围压效应 |
4.4 卸荷变形破坏的路径影响 |
4.4.1 卸荷路径对变形破坏的影响 |
4.4.2 卸荷路径对强度的影响 |
4.5 卸荷变形破坏的速率效应 |
4.5.1 卸荷速率对变形破坏的影响 |
4.5.2 卸荷速率对强度的影响 |
4.6 小结 |
5 隧道穿越软弱破碎带围岩稳定性数值模拟分析 |
5.1 前言 |
5.2 软件概述 |
5.2.1 分析求解原理 |
5.2.2 分析求解过程 |
5.3 数值模拟的模型建立与参数选择 |
5.3.1 模型的基本假设 |
5.3.2 模型尺寸 |
5.3.3 模型本构关系与边界条件 |
5.3.4 模型力学参数 |
5.3.5 开挖方式及工况说明 |
5.4 现场监测与数值模拟对比分析 |
5.4.1 监控测量目的与方案 |
5.4.2 监控测量管理等级 |
5.4.3 监控测量结果对比分析 |
5.5 不同支护工况模拟结果分析 |
5.5.1 竖向与水平应力分析 |
5.5.2 最大与最小主应力分析 |
5.5.3 围岩塑性区分析 |
5.6 本章小结 |
6 隧道穿越软弱破碎带围岩支护及控制技术研究 |
6.1 前言 |
6.2 软弱破碎隧道围岩稳定性判据 |
6.2.1 软弱破碎围岩的定义 |
6.2.2 围岩强度判据 |
6.2.3 围岩变形速率或变形量判据 |
6.2.4 围岩松动圈判据 |
6.3 围岩施工变形应对措施及控制基准的制定 |
6.3.1 预留变形量及位移管理等级 |
6.3.2 围岩施工沉降及收敛控制基准 |
6.3.3 围岩施工变形应对措施 |
6.4 软弱破碎隧道支护及控制技术研究 |
6.4.1 桃子娅隧道特殊设计段数据采集 |
6.4.2 极限变形速率与极限位移的确定 |
6.4.3 围岩沉降及收敛变形基准判定 |
6.4.4 软弱破碎段支护参数设计与效果评价 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要的结论 |
7.2 论文的不足 |
7.3 进一步研究的展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(4)高速公路特长隧道围岩锚杆支护优化(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状及进展 |
1.2.1 隧道锚杆支护理论研究 |
1.2.2 隧道锚杆功效研究 |
1.2.3 离散单元法的研究 |
1.3 研究内容与研究方法 |
1.4 技术路线图 |
2 高速公路特长隧道工程背景 |
2.1 龙泉口隧道工程概况 |
2.2 隧道地质条件 |
2.2.1 地形地貌及地层岩性 |
2.2.2 地质构造及不良地质 |
2.2.3 水文地质条件及气候特征 |
2.3 隧道围岩分级 |
2.3.1 围岩分级目的与意义 |
2.3.2 国内常用围岩分级方法 |
2.3.3 隧道围岩等级分布 |
2.3.4 试验段掌子面围岩分级 |
2.4 本章小结 |
3 Ⅲ级围岩系统锚杆优化研究 |
3.1 支护类型与开挖方法 |
3.1.1 支护类型 |
3.1.2 开挖方法 |
3.2 计算模型与选取参数 |
3.3 Ⅲ级围岩数值模拟分析 |
3.3.1 优化方案 |
3.3.2 围岩位移分析 |
3.3.3 围岩的应力分析 |
3.3.4 锚杆轴力分析 |
3.3.5 初期支护混凝土应力分析 |
3.3.6 塑性区范围分析 |
3.4 本章小结 |
4 Ⅳ级围岩锚杆优化研究 |
4.1 支护类型与开挖方法 |
4.1.1 支护类型 |
4.1.2 开挖方法 |
4.2 计算模型与选取参数 |
4.3 Ⅳ级围岩系统锚杆模拟分析 |
4.3.1 对比方案 |
4.3.2 围岩位移分析 |
4.3.3 围岩的应力分析 |
4.3.4 系统锚杆轴力分析 |
4.3.5 初期支护混凝土应力分析 |
4.4 Ⅳ级围岩锁脚锚杆模拟分析 |
4.4.1 对比方案 |
4.4.2 围岩位移分析 |
4.4.3 锁脚锚杆轴力分析 |
4.5 本章小结 |
5 现场施工及监控量测分析 |
5.1 监控量测目的及要求 |
5.1.1 监控量测目的 |
5.1.2 监控量测要求 |
5.2 监测内容与方法 |
5.2.1 监控量测内容 |
5.2.2 监控量测方法 |
5.3 Ⅲ级围岩监测数据分析 |
5.3.1 拱顶沉降与水平收敛 |
5.3.2 初期支护混凝土受力 |
5.4 Ⅳ级围岩监测数据分析 |
5.4.1 拱顶沉降与水平收敛 |
5.4.2 初期支护混凝土应力监测 |
5.4.3 钢拱架应力应力监测 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文 |
致谢 |
参考文献 |
(5)富水段隧道径向注浆施工技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 隧道富水段围岩分析 |
1.2.2 注浆技术 |
1.2.3 隧道防排水 |
1.2.4 围岩流固耦合分析 |
1.3 主要研究内容及方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
第二章 流固耦合理论模型与条件 |
2.1 渗流基本原理 |
2.1.1 渗流的基本概念 |
2.1.2 土的渗流特性 |
2.1.3 渗流模型 |
2.1.4 流体运动设定条件 |
2.1.5 Darcy定律 |
2.1.6 渗流场微分方程及解法 |
2.1.7 定解条件 |
2.2 流固耦合基本原理 |
2.2.1 流固耦合的基本概念 |
2.2.2 流固耦合的分析方法与求解 |
2.2.3 渗流微分方程的求解 |
2.3 FLAC3D中的流固耦合基本原理 |
2.3.1 简介 |
2.3.2 计算原理 |
第三章 依托工程背景概况 |
3.1 工程概况 |
3.2 所处地区自然环境 |
3.2.1 天气情况 |
3.2.2 生态环境 |
3.2.3 周边环境 |
3.3 工程地质及水文条件 |
3.3.1 地形地貌 |
3.3.2 地层岩性 |
3.3.3 地质构造 |
3.3.4 水文地质 |
第四章 径向注浆施工允许涌水量标准研究 |
4.1 地下水的影响 |
4.1.1 水对围岩及隧道的作用 |
4.1.2 实际工程中地下水的影响 |
4.2 径向注浆止水施工时允许涌水量标准研究 |
4.2.1 依托工程排水施工条件 |
4.2.2 工程经验的围岩稳定安全施工要求 |
4.2.3 区域水环境影响的涌水量要求 |
4.3 小结 |
第五章 径向注浆合理参数优化研究 |
5.1 引言 |
5.2 计算模型及材料参数 |
5.2.1 模型的建立 |
5.2.2 模型参数 |
5.2.3 监测点设置 |
5.3 不同注浆圈厚度的数值模拟结果 |
5.3.1 隧道位移 |
5.3.2 塑性区的影响 |
5.3.3 孔隙水压力的影响 |
5.3.4 涌水量的影响 |
5.4 不同渗透系数注浆圈的数值模拟结果 |
5.4.1 位移的影响 |
5.4.2 孔隙水压力的影响 |
5.4.3 涌水量的影响 |
5.5 小结 |
第六章 隧道径向注浆区域分析 |
6.1 引言 |
6.2 计算模型及材料参数 |
6.2.1 模型的建立 |
6.2.2 模型参数 |
6.2.3 监测点设置 |
6.3 数值模拟结果分析 |
6.3.1 位移的影响 |
6.3.2 塑性区的影响 |
6.3.3 支护结构受力的影响 |
6.3.4 孔隙水压力的影响 |
6.3.5 涌水量的影响 |
6.4 径向注浆施工技术 |
6.4.1 总体注浆施工方案 |
6.4.2 径向注浆设计参数 |
6.4.3 施工工序与工艺流程 |
6.4.4 施工方法 |
6.4.5 注浆结束标准 |
6.4.6 带水快速施工技术 |
6.5 小结 |
第七章 地下水环境影响分析 |
7.1 隧道施工对水环境影响概述 |
7.2 基于Geo Studio软件建立等效渗流模型 |
7.2.1 Geo Studio软件简介 |
7.2.2 材料参数 |
7.2.3 模型边界取值范围 |
7.2.4 边界条件 |
7.2.5 计算模型 |
7.3 地下水渗流场稳态分析 |
7.3.1 稳态分析工况 |
7.3.2 地下水位线的变化 |
7.3.3 涌水量的变化 |
7.3.4 水压力的变化 |
7.3.5 小结 |
7.4 地下水渗流场瞬态分析 |
7.4.1 瞬态分析工况 |
7.4.2 隧道排水影响半径研究 |
7.4.3 隧道开挖地下水位恢复分析 |
7.5 小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在校期间的研究成果及发表的学术论文 |
个人简历 |
(6)浅埋大跨公路隧道水库下游段下穿输水隧洞开挖方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 地层沉降研究现状 |
1.2.2 断层破碎带涌水突水机理研究现状 |
1.2.3 下穿施工要求 |
1.2.4 富水软弱破碎带等不良地质体探测研究现状 |
1.2.5 开挖方法研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 研究方法和技术路线 |
1.4.1 研究方法 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 公路隧道下穿输水隧洞工程难点及影响因素分析 |
2.1 公路隧道下穿输水隧洞工程难点分析 |
2.1.1 东部过境高速公路连接线工程概况 |
2.1.2 公路隧道下穿输水隧洞段工程难点 |
2.1.3 下穿输水隧洞段公路隧道设计概况 |
2.2 输水隧洞概况 |
2.2.1 输水隧洞工程概况 |
2.2.2 输水隧洞沉降控制要求 |
2.3 数值模拟原理 |
2.3.1 常用本构模型 |
2.3.2 数值模拟基本假定 |
2.3.3 边界条件 |
2.3.4 数值模拟参数选取 |
2.4 下穿工程影响因素分析 |
2.4.1 不同水平净距影响分析 |
2.4.2 不同埋深影响分析 |
2.4.3 不同地质条件影响分析 |
2.5 小结 |
第三章 富水不良地质体超前探测 |
3.1 概述 |
3.2 高密度电法测试 |
3.2.1 测试原理 |
3.2.2 排列方式选取 |
3.2.3 测试工作开展 |
3.3 资料处理及成果分析 |
3.4 小结 |
第四章 公路隧道下穿输水隧洞开挖方法对比优化及监测分析 |
4.1 概述 |
4.2 开挖方法比选 |
4.2.1 开挖方案及施工顺序 |
4.2.2 数值模拟方案 |
4.2.3 数值模拟结果分析 |
4.3 双侧壁导坑法开挖关键工序分析及优化 |
4.3.1 关键工序分析 |
4.3.2 开挖关键工序优化 |
4.4 公路隧道下穿输水隧洞施工监测与分析 |
4.4.1 监控量测目的 |
4.4.2 监控量测项目及方法 |
4.4.3 测点布置 |
4.4.4 监测数据分析 |
4.5 小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
(7)大型水电站不良地质段大断面导流隧洞围岩稳定与施工技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 问题的提出 |
1.4 本文需要解决的关键问题、研究思路和主要研究内容 |
第二章 地下隧洞施工围岩变形及破坏特性分析 |
2.1 岩石力学分析方法 |
2.2 地下结构的分析方法 |
2.3 数值方法预测洞室施工围岩变形可靠性 |
2.4 不同地质条件下洞室施工围岩变形特性 |
2.5 不同地质条件下洞室施工围岩破坏特性 |
2.6 本章小结 |
第三章 大断面隧洞围岩支护方法与机理研究 |
3.1 引言 |
3.2 隧洞围岩支护结构体系 |
3.3 超前支护机理研究 |
3.4 锚喷支护机理与效果研究 |
3.5 本章小结 |
第四章 不良地质大断面隧洞围岩与边坡作用机制研究 |
4.1 引言 |
4.2 隧洞围岩与边坡作用体系 |
4.3 隧洞围岩与边坡体系稳定性影响机制研究 |
4.4 隧洞围岩与边坡体系稳定性演化特征研究 |
4.5 不良地质大断面隧洞进洞顺序研究 |
4.6 本章小结 |
第五章 不良地质大断面隧洞施工技术研究 |
5.1 引言 |
5.2 不良地质段大断面隧洞特征及施工技术 |
5.3 不良地质大断面隧洞围岩力学行为研究 |
5.4 不良地质大断面隧洞开挖方法研究 |
5.5 断层破碎带穿越方式研究 |
5.6 本章小结 |
第六章 不良地质大断面隧洞稳定性实时反馈控制方法探讨 |
6.1 引言 |
6.2 隧洞施工过程的动态信息 |
6.3 隧洞稳定性实时计算方法 |
6.4 工程应用 |
6.5 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读博士期间发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(8)中国隧道工程学术研究综述·2015(论文提纲范文)
索引 |
0 引言 |
1 隧道工程建设成就与展望(山东大学李术才老师提供初稿) |
1.1建设历程 |
1.2 建设现状 |
1.3 技术发展与创新 |
1.3.1 勘测与设计水平不断提高 |
1.3.2 隧道施工技术的发展 |
1.3.3 隧道工程防灾和减灾技术的进步 |
1.3.4 隧道工程结构新材料与运营管理的进步 |
1.4 展望 |
(1)隧道全寿命与结构耐久性设计 |
(2)隧道精细化勘测与地质预报 |
(3)岩溶隧道灾害预测预警与控制技术 |
(4)水下隧道建设关键技术 |
(5)复杂及深部地层大型掘进机施工关键技术 |
(6)岩爆与大变形灾害预测预警与控制技术 |
2 隧道工程设计理论与方法 |
2.1 钻爆法(山东大学李术才、李利平老师,长安大学陈建勋、罗彦斌老师提供初稿) |
2.1.1 设计理论 |
2.1.1.1 古典压力理论 |
2.1.1.2 弹塑性力学理论 |
2.1.1.3 新奥法理论 |
2.1.1.4能量支护理论 |
2.1.1.5 其他理论 |
2.1.2 设计模型 |
2.1.2.1 荷载-结构模型 |
2.1.2.2 地层-结构模型 |
(1)解析法 |
(2)数值法 |
2.1.3 设计方法 |
2.1.3.1 工程类比法 |
2.1.3.2 信息反馈法 |
2.1.3.3综合设计法 |
2.1.4 设计参数 |
2.1.5 小结 |
2.2 盾构工法(北京交通大学袁大军老师提供初稿) |
2.2.1 盾构隧道管片选定及设计 |
2.2.1.1 管片类型、接头方式的选择 |
2.2.1.2 管片结构设计 |
2.2.1.3 管片防水设计 |
2.2.2盾构的构造、设计与选型 |
2.2.2.1盾构主体设计 |
2.2.2.2 盾构刀盘刀具的设计 |
2.2.2.3 盾构其他部分的构造与设计 |
2.2.2.4 盾构选型 |
2.2.3 开挖面稳定 |
2.2.4 盾构掘进控制设计 |
2.2.4.1 盾构掘进参数控制 |
2.2.4.2 盾构掘进姿态控制 |
2.2.5 小结 |
2.3 沉管工法(同济大学丁文其老师提供初稿) |
2.3.1 沉管管段设计 |
2.3.2 防水与接头设计 |
2.3.3抗震设计 |
2.3.4 防灾研究 |
2.4 明挖法(北京工业大学张明聚、郭雪源老师提供初稿) |
2.4.1 明挖隧道基坑设计的主要内容 |
2.4.2 设计理论———土压力理论 |
2.4.3 设计模型 |
2.4.4 设计方法 |
2.4.4.1 围护结构设计方法 |
2.4.4.2 内支撑体系设计方法 |
2.4.4.3 基坑稳定性设计方法 |
2.4.4.4 基坑变形控制设计方法 |
2.4.5 其他 |
2.5 抗减震设计(西南交通大学何川、耿萍、张景、晏启祥老师提供初稿) |
2.5.1 隧道震害 |
(1)隧道震害的类型 |
(2)隧道震害原因 |
(3)隧道震害影响因素 |
2.5.2 抗震计算方法 |
2.5.2.1 静力法 |
2.5.2.2 反应位移法 |
2.5.2.3 时程分析法 |
2.5.3 抗减震构造措施 |
2.5.3.1 抗震构造措施 |
2.5.3.2 减震构造措施 |
2.5.4 小结 |
3 隧道施工技术 |
3.1 钻爆法(山东大学李术才、李利平老师,长安大学陈建勋、罗彦斌老师,西南交通大学杨其新老师提供初稿) |
3.1.1 钻爆法施工的发展与现状 |
3.1.2隧道钻爆开挖技术 |
3.1.3 隧道支护技术 |
3.1.4 监控量测 |
3.1.5 隧道超前地质预报技术 |
3.1.6 隧道突水突泥灾害防控技术 |
3.1.7 小结 |
3.2盾构工法(北京交通大学袁大军老师提供初稿) |
3.2.1 盾构始发、到达技术 |
(1)盾构始发技术 |
(2)盾构到达技术 |
(3)端头加固 |
3.2.2盾构掘进技术 |
(1)开挖面稳定控制 |
(2)盾构掘进姿态控制 |
(3)刀具磨损检测 |
3.2.3 管片拼装技术 |
3.2.5 壁后注浆技术 |
3.2.5带压进仓技术 |
3.2.6 地中对接技术 |
3.2.7 特殊地层条件施工技术 |
3.2.8 盾构施工存在的问题及对策 |
(1)刀具磨损问题 |
(2)管片上浮问题 |
(3)高水压、长距离、大直径盾构隧道问题 |
3.2.9 盾构施工新技术展望 |
3.3 TBM隧道修建技术(北京交通大学谭忠盛老师提供初稿) |
3.3.1 概述 |
3.3.2 TBM的工程应用 |
3.3.3 TBM制造技术 |
3.3.3.1 TBM刀盘刀具研制 |
3.3.3.2 大坡度煤矿斜井TBM研制 |
3.3.3.3 大直径多功能TBM研制 |
3.3.3.4 小型TBM研制技术 |
3.3.3.5 TBM再制造技术 |
3.3.4 TBM隧道地质勘察技术 |
3.3.5 TBM施工选型技术 |
3.3.6 TBM洞内组装及拆卸技术 |
3.3.7 TBM掘进技术 |
3.3.7.1 敞开式TBM掘进 |
(1)刀盘刀具设置技术 |
(2)不良地质段TBM施工技术 |
3.3.7.2 护盾式TBM掘进技术[373-379] |
(1)护盾TBM卡机脱困技术 |
(2)护盾TBM预防卡机技术 |
3.3.8 TBM长距离出渣运输技术 |
3.3.9 TBM施工测量技术 |
3.3.10 TBM支护技术[385-387] |
(1)衬砌与TBM掘进同步技术 |
(2)复合衬砌施工技术 |
(3)管片拼装技术 |
3.3.11 存在的问题及建议[388-390] |
3.3.12 TBM新技术展望[337,388-391] |
3.4沉管工法(同济大学丁文其老师提供初稿) |
3.4.1 地基处理 |
3.4.2 管节制作 |
3.4.3 管节沉放对接 |
3.5 明挖法(北京工业大学张明聚、郭雪源老师提供初稿) |
3.5.1 施工原则 |
3.5.2 围护结构施工技术 |
3.5.2.1 土钉支护施工技术 |
3.5.2.2 锚索支护施工技术 |
3.5.2.3 灌注桩施工技术 |
3.5.2.4水泥搅拌桩施工技术 |
3.5.2.5 钢板桩施工技术 |
3.5.2.6 地下连续墙施工技术 |
3.5.2.7 双排桩施工技术 |
3.5.2.8 微型钢管桩施工技术 |
3.5.2.9 SMW施工技术 |
3.5.2.10 旋喷桩施工技术 |
3.5.3 支撑体系施工技术 |
3.5.3.1 内支撑施工技术 |
3.5.3.2 锚索(杆)施工技术 |
4 隧道运营环境与安全管理 |
4.1 运营环境 |
4.1.1 运营通风(长安大学王亚琼、王永东老师,兰州交通大学孙三祥老师提供初稿) |
4.1.1.1 隧道通风污染物浓度标准研究 |
4.1.1.2 横向通风研究 |
4.1.1.3 纵向通风研究 |
4.1.1.4 互补式纵向通风研究 |
4.1.1.5 特殊隧道工程通风研究 |
(1)高海拔公路隧道 |
(2)沙漠隧道 |
(3)曲线隧道 |
(4)城市隧道 |
4.1.1.6 通风控制模式研究 |
4.1.1.7隧道通风数值模拟 |
4.1.1.8 隧道通风物理模型试验研究 |
4.1.1.9 隧道通风现场测试分析 |
4.1.1.10 通风理论及软件设计研究 |
4.1.2 隧道运营照明(西南交通大学郭春老师、长安大学王亚琼老师提供初稿) |
4.1.2.1 隧道照明光源研究 |
4.1.2.2 隧道照明适用性研究 |
4.1.2.3 隧道照明节能与安全研究 |
4.1.2.4 隧道照明控制模式研究 |
4.1.2.5 照明仿真计算及测试 |
4.1.3 隧道运营环境研究展望 |
4.2 防灾救灾(北京交通大学袁大军老师,长安大学王永东老师,中南大学易亮老师提供初稿) |
4.2.1 隧道火灾 |
4.2.1.1 隧道火灾发展规律研究 |
4.2.1.2 隧道火灾救援与人员逃生 |
4.2.1.3 隧道衬砌结构高温下的力学性能 |
4.2.1.4 隧道路面材料阻燃技术 |
4.2.2 隧道防爆 |
4.2.2.1 隧道内爆炸 |
4.2.2.2 隧道外爆炸 |
4.2.3 隧道防水 |
4.2.3.1隧道水灾害机理研究 |
4.2.3.2 隧道水灾防治研究 |
(1)水灾害预报探测技术 |
(2)突水灾害的治理技术 |
4.2.4 隧道防冻 |
4.2.4.1 冻胀机理分析和冻胀力研究 |
4.2.4.2 寒冷地区隧道温度场 |
4.2.4.3 隧道冻害防治研究 |
4.3 病害(重庆交通大学张学富、周杰老师提供初稿) |
4.3.1 隧道病害的种类 |
4.3.2 隧道病害的分级 |
4.4 维护与加固(重庆交通大学张学富、周杰老师提供初稿) |
4.4.1 衬砌加固 |
4.4.2 套拱加固 |
4.4.3 注浆加固 |
4.4.4 换拱加固 |
4.4.5 裂缝治理 |
4.4.6 渗漏水治理 |
5 结语 |
(9)隧道初期支护力学分析及参数优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 问题的提出及研究意义 |
1.1.1 问题的提出 |
1.1.2 研究目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 隧道锚杆支护技术及支护机理的研究现状 |
1.2.2 隧道喷射混凝土支护技术及理论的研究现状 |
1.2.3 隧道初期支护受力分析的研究现状 |
1.3 本文主要研究内容及技术路线 |
2 隧道弹塑性围岩中全粘结式锚杆受力分析 |
2.1 引言 |
2.2 隧道全长锚杆界面剪应力模型 |
2.2.1 基本假设与力学模型 |
2.2.2 锚杆轴向位移微分方程求解 |
2.3 锚杆支护围岩的体积力模型 |
2.3.1 圆形隧道的围岩应力分析 |
2.3.2 隧道锚杆支护的体积力分析 |
2.4 算例分析 |
2.4.1 支护时机对锚杆应力分布和围岩的影响 |
2.4.2 锚固层厚度对锚杆应力分布的影响 |
2.4.3 锚杆直径对锚杆应力分布的影响 |
2.4.4 隧道现场锚杆轴力监测分析及模型验证 |
2.5 本章小结 |
3 隧道喷射混凝土加固围岩的界面力学分析 |
3.1 引言 |
3.2 喷射混凝土支护的支护特性分析 |
3.2.1 喷射混凝土支护效果 |
3.2.2 喷射混凝土支护作用 |
3.3 喷层加固围岩复合承载体受力分析 |
3.3.1 基本假设与力学模型 |
3.3.2 围岩—喷层的复合曲梁控制微分方程 |
3.3.3 围岩—喷层复合曲梁的内力及其界面应力求解 |
3.4 算例分析 |
3.5 本章小结 |
4 喷射混凝土接触应力力学分析 |
4.1 引言 |
4.2 隧道喷层力学模型 |
4.2.1 喷层地基曲梁模型的建立 |
4.2.2 隧道初期支护喷层内力解析计算 |
4.2.3 用实测喷层与围岩径向接触应力求解积分常数 |
4.3 监测喷层接触应力的实例分析 |
4.3.1 喷层与围岩接触应力测试方法及原理 |
4.3.2 喷层与围岩接触应力监测数据 |
4.3.3 初支衬砌内力分析 |
4.4 本章小结 |
5 钢拱架复合支护内力分析 |
5.1 引言 |
5.2 隧道复合初期支护力学模型 |
5.2.1 钢拱架与喷砼复合地基曲梁模型的建立 |
5.2.2 隧道初支内力解析计算 |
5.2.3 利用实测钢拱架轴向应力求解积分常数 |
5.3 监测钢拱架应力的实例分析 |
5.3.1 钢拱架应力测试方法及原理 |
5.3.2 钢拱架轴向应力监测数据 |
5.3.3 软弱围岩初支衬砌内力分析 |
5.4 本章小结 |
6 隧道锚喷钢架联合支护及参数优化 |
6.1 引言 |
6.2 联合支护作用下围岩组合拱力学分析 |
6.2.1 基本假设与力学模型 |
6.2.2 联合支护—围岩组合拱承载能力分析 |
6.2.3 联合支护内、外拱的受力分析 |
6.3 基于监测位移的联合支护承载力分析 |
6.3.1 隧道现场监测位移分析 |
6.3.2 联合支护的承载能力计算 |
6.4 隧道联合支护参数优化模型 |
6.4.1 目标函数 |
6.4.2 约束条件 |
6.4.3 联合支护参数的优化结果及支护方案 |
6.5 寸滩隧道Ⅴ级围岩段开挖与支护过程的数值模拟 |
6.5.1 数值模型的建立 |
6.5.2 有限元计算结果分析 |
6.5.3 有限元计算结果与监测结果对比分析 |
6.6 本章小结 |
7 主要结论与建议 |
7.1 主要结论 |
7.2 进一步研究的建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
B. 作者在攻读学位期间参加科研项目 |
(10)散体围岩浅埋隧道的开挖与支护技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 论文研究的工程背景及意义 |
1.2 散体围岩的概念 |
1.3 围岩压力理论与散体围岩隧道施工技术的发展现状 |
1.4 本文的研究方法及主要内容 |
第二章 散体围岩隧道的特点与稳定性分析 |
2.1 散体围岩的形成条件及工程特性 |
2.2 散体围岩隧道的稳定性分析 |
2.3 散体围岩应力重分布与围岩压力计算 |
2.4 本章小结 |
第三章 散体围岩隧道施工技术分析 |
3.1 工程概况 |
3.2 公路隧道开挖方法对比与分析 |
3.3 隧道支护方法分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 小导管注浆模型实验及效果分析 |
4.1 小导管注浆的作用机理 |
4.2 小导管注浆模型实验方案设计 |
4.3 实验效果分析 |
第五章 散体围岩隧道施工技术的数值分析及开挖实验 |
5.1 数值分析的特点 |
5.2 FLAC3D 介绍 |
5.3 本构模型与屈服准则选择 |
5.4 隧道开挖方法对散体围岩稳定性影响的数值分析 |
5.5 隧道支护方式对散体围岩稳定性影响的数值分析 |
5.6 开挖实验监测结果及分析 |
5.7 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
文献综述 |
参考文献 |
中英文长摘 |
四、土钉在隧洞软弱围岩开挖中的应用(论文参考文献)
- [1]大断面隧道塌方机理与安全性控制研究[D]. 李奥. 北京交通大学, 2020(02)
- [2]白鹤桥隧道支护结构分析与稳定性评价[D]. 李永强. 西安科技大学, 2020(01)
- [3]复杂条件下软弱破碎带围岩稳定性控制技术研究[D]. 罗毅. 贵州大学, 2020(04)
- [4]高速公路特长隧道围岩锚杆支护优化[D]. 李增林. 华北水利水电大学, 2020(01)
- [5]富水段隧道径向注浆施工技术研究[D]. 庄志豪. 石家庄铁道大学, 2020(04)
- [6]浅埋大跨公路隧道水库下游段下穿输水隧洞开挖方法研究[D]. 赵冬冬. 北方工业大学, 2018(11)
- [7]大型水电站不良地质段大断面导流隧洞围岩稳定与施工技术研究[D]. 俞祥荣. 天津大学, 2016(07)
- [8]中国隧道工程学术研究综述·2015[J]. 《中国公路学报》编辑部. 中国公路学报, 2015(05)
- [9]隧道初期支护力学分析及参数优化研究[D]. 文竞舟. 重庆大学, 2012(05)
- [10]散体围岩浅埋隧道的开挖与支护技术研究[D]. 唐辉湘. 长沙理工大学, 2011(05)