一、软弱围岩隧道洞口段施工方法(论文文献综述)
李鹏宇[1](2021)在《破碎板岩铁路隧道施工力学及洞口稳定性控制技术研究》文中进行了进一步梳理随着我国西部铁路建设的持续进程,围岩条件较差的铁路隧道工程不断涌现,而西部地区往往处于地震频发区,因此,为保证地震频发区破碎板岩铁路隧道的震时安全性和稳定性,对受震害影响较大的隧道洞口段软弱围岩隧道采取一定抗震设防措施是极为必要的。本文依托玉磨铁路扬武隧道,对隧道的施工力学行为和洞口段稳定性控制技术进行了研究,研究结果表明:(1)利用数值模拟和现场监控数据对三台阶带仰拱一次开挖工法的安全性进行了研究并进行了优化,研究结果表明:三台阶带仰拱一次开挖工法在位移和内力的控制效果方面均优于三台阶法;采用工况4(上台阶高度4m、中台阶高度3.2m、下台阶高度5m)的隧道位移收敛值与内力最小,安全系数最大,建议采用工况4进行开挖并与现场工况一致;随着隧道开挖长度的增大,隧道位移收敛值逐渐减小,但内力值逐渐增大,安全系数降低,隧道结构稳定性变差,建议采用较小的开挖长度进行施工。(2)通过数值模拟对静力条件下破碎板岩铁路隧道洞口段的稳定性及控制技术进行研究,研究结果表明:考虑结构位移及内力指标,静力条件下破碎板岩铁路隧道结构的拱顶沉降及水平收敛最大值分别为3.1mm和1.3mm,小于规范要求的变形位移值,最小安全系数为18.34大于规范要求,综上隧道各项指标均满足规范要求,可不进行加固;静力下隧道仰坡安全性较差,采用格构梁锚杆加固后,仰坡安全系数提高,提高了坡面的整体稳定性。(3)通过数值模拟对动力条件下破碎板岩铁路隧道洞口段的稳定性及控制技术进行研究,提出了桩-拱和桩-筏-拱抗震措施,可有效减小地震波对隧道结构的作用,与无措施对比,危险截面1处桩-拱结构最小安全系数提高了1.43%,桩-筏-拱结构最小安全系数提高了145.91%,桩-筏-拱结构抗震效果优于桩-拱结构,提高了结构的地震动力稳定性;采用注浆及格构梁锚杆减小了地震对仰坡的作用,提高了坡面在地震作用下的整体稳定性。
石钰钰[2](2021)在《小间距软弱围岩偏压隧道洞口段的力学效应及支护研究》文中指出随着我国西南地区的发展,山区高速公路隧道的数量开始快速增多,小净距隧道作为最常见的隧道类型,因为其施工的便捷加上成本较低,被广泛应用于山区隧道工程建设。但由于小净距隧道洞口段的地质条件与地形条件较差,不合理的施工会导致围岩变形过大甚至坍塌,造成人员伤亡与经济损失。由于岩层的节理分布往往会导致隧道出现地质偏压现象,而这种情况下围岩和支护结构的变形受力相对于地形偏压隧道来说更为复杂,特别是小间距隧道,影响结果更加明显,通常会使中夹围岩出现严重的变形破坏和掌子面垮塌现象。如何在隧道施工中选择合理的隧道间距、施工方法、支护参数,确保隧道洞口段开挖过程中保证围岩的稳定性,是偏压小净距隧道在施工和设计中所面临的主要问题。针对以上问题,本文以重庆市长寿区两江隧道为工程背景,采用数值模拟进行了系统的分析研究。主要研究内容如下:(1)分析了地形偏压岩体与地质偏压节理岩体的等效模型、力学行为以及隧道围岩压力的计算方法。(2)采用有限差分软件FLAC3D模拟研究了V级围岩情况下0B、0.5B、1.0B、1.0B、1.5B、2.0B五种不同掌子面距离在地形偏压状态下小净距隧道的力学效应,分析了不同隧道施工距离对围岩位移场、应力场、塑性区及中夹围岩的影响,通过模拟结果确认先、后行洞的掌子面最佳施工间距。(3)研究受节理偏压作用的小净距隧道在Ⅴ级围岩下0.3B、0.5B、0.75B、1.0B、1.5B五种不同的隧道间距开挖后的围岩稳定性,通过分析围岩位移、应力及塑性区的变化规律,得出相邻隧道左右洞的最优间距。(4)在隧道间距为0.75B的基础上,选取双侧壁导坑法、单侧壁导坑法、预留核心土法这3种施工工法进行研究,研究不同工法下开挖顺序对节理围岩与结构受力的影响,对比分析节理围岩最大主应力、围岩洞周最大位移、中夹围岩位移的变化,根据分析结果,结合受力合理、经济等实际情况,选取最优工法,(5)当隧道为小净距隧道时,采用预应力对拉锚杆对中夹围岩进行加固是提高稳定性的加固措施。通过隧道施工对中夹围岩加固数值模拟,研究不同大小预应力值(60k N、120k N、180k N)下的对拉锚杆加固对隧道围岩稳定性的影响,确定中夹岩柱的最优加固预应力值,为支护参数的优化提供依据。
李奥[3](2020)在《大断面隧道塌方机理与安全性控制研究》文中研究表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。
赵凯[4](2020)在《隧道洞口软岩段超前支护围岩变形控制及施工方法研究》文中进行了进一步梳理公路隧道洞口段多处于软岩地层,为施工安全和早进洞,常需采取超前支护和合理的施工方法,以控制洞口段围岩变形,保障围岩稳定。以四川某公路隧道洞口段为背景工程,通过理论分析、现场监测和数值模拟,研究隧道洞口软岩段围岩变形控制措施和合理的施工方法,得出的主要结论:(1)围岩沉降主区域主要集中在洞内拱顶处,应力变化较大的区域主要集中在拱顶加固围岩区、隧洞拱脚处和仰拱区;长管棚注浆加固圈有效地形成“承压拱”,使围岩塑性区集中在拱脚处;管棚轴力及弯矩分布受掌子面的影响范围主要为掌子面开挖前后约3个开挖进尺范围内。(2)对现场监测数据进行分析,确定隧道洞口软岩段围岩变形分三个阶段:前期快速变形阶段、中期缓慢变形阶段和后期稳定变形阶段。将拱顶沉降和水平收敛位移所得数值模拟计算结果与现场监测结果进行对比分析,两者变形基本一致,验证了数值模拟真实可靠。(3)管棚增设小导管超前支护的围岩变形控制效果最好,长管棚措施控制效果明显,单设小导管超前支护围岩变形控制效果较差。在管棚加小导管超前支护条件下,对管棚的环间距、管径和管长三个主要参数不同取值的隧道围岩变形进行对比研究,得出管棚环间距合理取值为40cm,管径的合理取值为108mm和159mm,布设长度合理取值范围为30~40m。(4)在管棚加小导管超前支护作用下,对单侧壁导坑法与环形开挖留核心土法这两种工法进行数值模拟计算,得到两种工法下的拱顶沉降、边墙水平位移、地表沉降、围岩应力及塑性区分布范围变化规律,由数值模拟计结果得出单侧壁导坑法的围岩变形控制效果优于环形开挖留核心土法,确定单侧壁导坑法为此类隧道进洞的首选开挖方法。
王维[5](2020)在《地震作用下偏压山岭隧道洞口段衬砌结构动力响应特征及其减震技术研究》文中研究表明我国西南地区地质条件复杂、地震频发,在山岭隧道的建设中通常受地质构造、环境条件及工程成本等客观条件限制,不可避免的在洞口段会修建偏压隧道,多发的地震与洞口段偏压的复杂地质导致隧道结构易发生破坏。偏压隧道结构因其深埋侧与浅埋侧围岩受力不均匀,致使在地震发生时其地震响应也存在较大的差异性。因此,亟需对偏压山岭隧道洞口段衬砌结构震害机理与减震措施展开深入的研究。本文综合运用理论分析、数值模拟等研究方法,并依托九绵高速平地螺旋隧道偏压直线洞口段工程,从偏压山岭隧道洞口段衬砌结构震害破坏机理、地震响应特征、减震技术等几个方向开展研究。主要研究内容和研究成果如下:(1)偏压山岭隧道洞口段震害破坏机理研究通过查阅相关资料文献,总结了偏压隧道的地质特征,分析了偏压隧道洞口段的震害的破坏方式;采用拟静力方法提出了地震作用下偏压隧道围岩压力计算公式,揭示了偏压隧道的震害机理,并从围岩类别与地面倾角两方面分析了地震作用下偏压隧道浅埋侧与深埋侧压力分布规律,揭示了山岭隧道洞口段震害破坏机理。(2)偏压山岭隧道洞口段衬砌结构的地震响应特征研究依托九绵高速平地螺旋隧道偏压直线洞口段工程利用MIDAS-GTS有限元分析软件,从围岩特性与地面倾角两个方面对偏压山岭隧道洞口段浅埋侧与深埋侧的衬砌结构的内力与应力地震响应特征进行了研究,并与拟静力下地震作用下偏压隧道围岩压力分布规律进行了对比研究,总结了偏压山岭隧道洞口段衬砌结构的地震响应特征。(3)偏压山岭隧道洞口段隧道衬砌结构减震技术研究通过理论分析与文献分析,研究了目前隧道减震技术的各优缺点,并确定了全环间隔注浆加固围岩对偏压隧道进行减震,依托工况利用MIDAS-GTS有限元分析软件对全环间隔注浆加固减震效果进行了研究分析,并优化了依托工况的最佳注浆减震方案。
赵欢乐[6](2020)在《软弱岩体条件下隧道进洞与仰坡相互作用研究》文中研究指明隧道、仰坡同属于隧道洞口段,而洞口段又是病害高发区域,往往需要利用多种手段进洞,如打入管棚、加固坡体等,对于有仰坡的洞口,隧道开挖往往会导致仰坡变形,仰坡变形又导致隧道变形,此为两者相互作用的总体表现。本文依托苟江隧道工程,主要做了如下几方面工作:(1)阐述了依托隧道工程概况和工程实际问题。在此基础上研究分析了工程区域岩体特征,界定为软弱岩体,并根据软岩分类法将其划分为低强度、节理化软岩。(2)分析依托隧道工程洞口段仰坡和隧道的位置关系,给出仰坡与隧道所构成的体系类型——隧道-滑坡平行体系。并对该体系的变形破坏模式做了分析,提出了滑动、塌落、崩溃、倾倒、复合型变形破坏模式。预测了所依托的隧道工程洞口段仰坡-隧道体系破坏型式。而后根据滑移线理论推导了该体系下隧道开挖后的扰动范围、利用力的平衡条件建立拱轴线方程推导了坡体滑动挤压区影响深度,在上述基础上得出了隧道开挖与坡体滑动的扰动临界距离公式。(3)建立洞口段真三维模型,模拟分析了仰坡开挖、支护过程中的位移、应力、最大剪应变增量、塑性区变化特征。考虑到依托隧道为部分小净距隧道,事先讨论了无支护情况下左洞先行、右洞先行的变形破坏问题,初步验证了预测的仰坡-隧道体系破坏型式。基于强度折减法中判断坡体临界破坏的位移判据,判断了开挖过程中隧道—仰坡体系的破坏节点,确定了右洞先行为最不利情况。(4)以右隧洞为先行洞,模拟分析了双侧壁导坑分步开挖方法下隧道—仰坡体系的应力、塑性区、最大剪应变增量变化特征。在隧道周边、仰坡坡面和坡内设置位移监测点,监测分析总结了开挖过程中体系的变形规律。此外根据格构梁出现较大位移部位与实际工程中出现病害位置进行比对,最终就本工程给出了几条参考性结论。
史晓涛[7](2020)在《浅埋偏压软弱围岩隧道施工控制数值研究》文中研究指明随着高速公路的建设向山区延伸,隧道必然面临浅埋、偏压及围岩等级较差等不利地质条件,为确保围岩、隧道支护结构和洞口稳定性及保障工程施工安全,对软弱围岩中的浅埋偏压隧道施工控制提出了更高要求,故深入数值揭示浅埋偏压软弱围岩隧道围岩与支护结构在施工过程中的受力特点与变形规律显得迫切和必要。论文结合芜湖至黄山高速公路洪川隧道工程现场调查资料和实际施工工况及环境条件,应用有限差分方法构建了数值分析模型模拟由芜湖端向黄山端的隧道施工过程,数值研究了浅埋偏压隧道开挖与支护施工过程中的围岩和支护结构的力学特性与洞口稳定性,以及不连续地层对浅埋隧道施工的影响,进而与现场监测数据对比分析验证。研究得出的主要结论如下:(1)数值研究得出隧道浅埋偏压段施工过程中左洞围岩的水平与竖向最大位移值分别为4.81mm和3.03mm,右洞则为3.33mm和8.58mm,且呈现由中心向两侧逐渐减小规律;围岩与初支间压力和位移均随着开挖的进行逐渐增大,在距上台阶掌子面15m至20m左右的位置逐渐收敛;左右洞锚杆的轴向应力均以拉应力为主,呈现内侧大于外侧的规律,最大值分别为9.5MPa和41.5MPa,表明内侧锚杆对围岩的变形起到了很好的约束作用。(2)浅埋隧道沿轴向不连续地层施工中,隧洞断面上的围岩应力和变形左右两侧基本对称分布,但左、右隧道围岩的变形大小存在差异,左洞围岩水平与竖向最大位移分别为1.98mm和6.84mm,右洞分别为3.81mm和11.65mm;在隧道右洞穿越不连续地层段时拱顶沉降值较大于左洞,此处支护结构与围岩间连接的整体性相较其他位置较差,产生了较大的竖向位移,表明地层不连续处隧道施工应加强控制。(3)偏压隧道洞口段的地表沉降最大值位于拱顶上方的测点,且隧道轴线左侧地表沉降大于右侧,施工对地表沉降的主要影响范围约在隧道轴线左右两侧20m范围内,并随着支护结构的完成,边坡稳定性安全系数由未开挖前的1.27增大至1.32,表明支护结构约束了滑动面的发展;半明半暗支护结构受力形式随着开挖的进行由“受推型”转为“推压组合型”,最终为“受压型”,3个典型截面中“受推型”半明半暗支护结构小主应力最大,其值为6.65MPa且位于暗洞墙脚位置,三种形式均在左边墙及左拱腰位置受力较大。(4)隧道在不同地质条件与不同工况下,模拟计算的拱顶沉降、边墙和拱腰收敛、地表沉降、拱顶和边墙位置围岩与初支间压力的大小和变化规律,基本与实际监测数据吻合,表明了数值计算模型合理可靠,基于数值分析可深入研究不同断面和工况下隧道施工中的应力场与变形规律,也为实际工程施工控制提供了依据。
张继琪[8](2020)在《含连拱隧道软弱围岩边坡地震动力响应特性与稳定性研究》文中进行了进一步梳理当前,随着我国交通基础设施建设的大发展,国内已建成了大量隧道。其中,相当一部分隧道位于我国西部的强震区。在众多隧道中,连拱隧道作为一种隧道形式,具有通道面积大、用地面积小等特点,在城市用地紧张、山区地质情况复杂施工困难以及线路设计时难以展线等情况下具有明显的优势,已经得到较多应用。由于地震作用,含连拱隧道边坡遭受严重破坏,给国民经济带来巨大损失。目前,对于含连拱隧道边坡的研究集中在数值计算与施工监测,对于地震作用下含连拱隧道边坡的动力响应特性与稳定性研究尚未见于文献。含连拱隧道边坡与普通边坡不同,连拱隧道的存在劣化了边坡的力学环境,使得边坡在地震动力下的受力情况更加复杂,亦不同于含小净距隧道边坡和含单洞隧道边坡。本文以国家自然科学基金项目(51204125,51404309)和湖南省自然科学基金项目(2018JJ3882)为依托,以汶川波、EL-Centro波、Kobe波为激振波,设计并完成了一个相似比为1:20的含连拱隧道软弱围岩边坡振动台试验,采用Midas gts/nx建立了边坡的三维数值计算模型,探究了边坡地震动力响应规律和地震稳定性。研究结果对含连拱隧道边坡抗震设计有一定借鉴意义。主要研究内容与结论见下:(1)振动台试验方案设计按照1:20的相似比,参考相似理论,进行了相似设计。根据试验方案确定了模型箱边界处理方法、测点布置方案、数据监测方法等,利用不同材料配合、制作了含连拱隧道软弱围岩边坡模型。根据依托的工程实际,选择了合适的加载地震波,制定了地震波加载方案。(2)基于振动台模型试验的含连拱隧道软弱围岩边坡地震响应规律研究通过振动台模型试验,采集了含连拱隧道软弱围岩边坡相应测点的加速度和动位移数据。利用数据处理软件整理分析试验数据,得到了不同地震波、不同激振强度和激振方向下含连拱隧道软弱围岩边坡的地震响应规律。研究发现,随着边坡相对高度的增大,含连拱隧道软弱围岩边坡加速度放大系数与动位移响应峰值沿坡面呈现出明显的非线性变化趋势,加速度放大系数和动位移响应峰值变化趋势在岩层分界面处发生较明显的突变;边坡岩体对地震波具有滤波作用。不同地震动参数如地震波类型、激振强度、激振方向等对边坡加速度和动位移响应的影响不同。研究表明,激振强度越大边坡地震动力响应越明显,双向激振下边坡的动力响应更强烈,不同类型地震波激振下边坡的加速度、动位移响应不同。(3)基于数值模拟的含连拱隧道软弱围岩边坡地震响应特性研究利用数值模拟软件Midas gts/nx建立含连拱隧道软弱围岩边坡模型,采集数值模拟数据,与振动台试验结果对比,验证了振动台试验及数值计算模型建立的合理性。基于数值模拟结果,分析边坡内部测点加速度放大系数变化规律,发现边坡加速度放大系数具有趋表效应。通过建立不同的数值计算模型,对比模型的地震动力响应,发现含连拱隧道边坡较无隧道边坡地震动力响应更剧烈,稳定性更差;连拱隧道距离坡面越近,对边坡的地震动力响应影响越大,边坡稳定性越差。研究发现连拱隧道的存在劣化了边坡的力学环境,降低了边坡稳定性;连拱隧道距离坡面越近边坡稳定性越差。通过改变振幅、频谱、持时等地震动参数,探讨了地震动参数对边坡地震动力响应规律的影响。研究发现,振幅越大、时间压缩比越小、持时越长的地震波对边坡地震动力响应的影响越大,边坡地震动力响应越剧烈。(4)含连拱隧道软弱围岩边坡地震稳定性分析基于振动台试验结果结合数值模拟,计算了不同类型、不同持时、不同激振方向、强度的地震波激振下的边坡稳定安全系数。研究发现,双向激振下边坡稳定安全系数较单向激振下的小;持时越长、激振强度越大的地震波激振下边坡稳定安全系数越小,对边坡稳定越不利。通过数值模拟软件建立不同边坡模型,设计了四种护坡方式,通过计算边坡稳定安全系数等指标,发现综合护坡措施保护下的边坡稳定安全系数最大,提高含连拱隧道软弱围岩稳定性最合适的措施是综合护坡措施,在实际工程中建议采用多种护坡方式相结合的护坡措施。综上所述,本文通过设计并完成含连拱隧道软弱围岩边坡振动台模型试验,探索了含连拱隧道边坡地震动力响应特性;并结合有限元分析软件Midas gts/nx对含连拱隧道边坡地震响应规律进行了更深入的研究,讨论了地震动参数对边坡地震响应的影响;最后建立了几种边坡护坡模型,以边坡稳定安全系数为主要指标,提出了适合含连拱隧道边坡的护坡方式;为今后含连拱隧道边坡抗震设计及护坡措施实施提供一定参考依据。
尹启鸣[9](2020)在《浅埋偏压软弱围岩隧道洞口段施工技术与稳定性研究》文中指出在山区隧道施工过程中,由于存在浅埋、偏压等不良地质条件,极易引发隧道出现大变形、坍塌等工程事故,不仅造成人民生命财产的损失,并且还会给整条隧道的施工安全带来极大的影响。因此本文以贵州正习高速公路天鹅穴隧道为依托,采用理论总结、数值仿真模拟和现场监控量测等方法,针对浅埋偏压软弱围岩隧道洞口段施工技术以及开挖过程中隧道的稳定性问题进行了研究,本文的主要研究内容及研究成果如下:(1)系统分析了浅埋偏压软弱围岩隧道的地质特性以及不良地质条件对洞口段施工的影响,并对洞口段消除偏压效应的手段措施、隧道开挖方法、洞内支护方式及其适用特点进行了归纳总结。(2)结合实际工程情况,基于连续介质的地层-结构法,通过数值模拟分析了双侧壁导坑法、CRD法、环形预留核心土法、CD法四种不同施工方法的隧道围岩位移、围岩应力以及初期支护结构的应力变化规律,并综合考虑隧道施工安全、施工难度、施工工期以及施工经济性等各方面的差异性,得出四种施工工法均满足隧道施工安全要求,但环形预留核心土法在施工难度、施工工期、施工经济性上更有优势;确定了天鹅穴隧道洞口浅埋偏压段最佳开挖方法为环形预留核心土法。(3)基于环形预留核心土法开挖,采用MIDAS/GTS数值模拟软件,对浅埋偏压软弱围岩隧道稳定性的影响因素进行讨论,通过调整左、右洞开挖顺序以及左、右洞掌子面间距,进一步对比分析了隧道施工过程中围岩位移、围岩应力状态以及初期支护结构的受力变形特征,获得了天鹅穴隧道在环形预留核心土法施工过程中最合理的开挖工序以及掌子面间距。(4)结合现场洞口段监控量测得到的拱顶下沉、周边收敛以及地表沉降数据,得出浅埋偏压软弱围岩隧道施工过程中围岩位移的变化规律曲线,并与数值模拟结果进行对比分析,验证洞口段环形预留核心土法开挖方案的合理性与正确性,并以此为类似工程提供有效的技术支撑。
明涛[10](2020)在《复杂软岩隧道洞口段围岩及边仰坡稳定性研究》文中认为隧道洞口段开挖受其地质条件、开挖工法及外部因素等的影响,在隧道施工开挖过程中围岩稳定性较洞身段差,易发生地表开裂塌陷,边仰坡崩塌、滑坡等灾害,故常作为整座隧道施工过程中的控制工程。软岩隧道洞口段更是如此,因此分析软岩隧道洞口段开挖过程中围岩及边仰坡的稳定性既具有理论价值,又具有积极的现实意义。本文依托渝长高速扩能改造项目唐家嘴隧道出口段,采用理论研究和有限元数值模拟,再结合现场监测数据,对软岩隧道洞口段开挖工法和雨水入渗耦合作用下的围岩及边仰坡的稳定性进行了分析,主要研究内容如下:(1)详细总结了软岩定义的发展历程和隧道工程中软弱围岩的分级,分析了软岩的地质特征和力学特征及软弱围岩隧道洞口段各开挖工法下的变形规律,得出:(1)各工况的围岩变形均较大,隧道断面关键点竖向位移属拱顶下沉和仰拱中心隆起最大;(2)双侧壁导坑法拱顶下沉和周边收敛最小,CD法的仰拱隆起最小;(3)双侧壁导坑法和CD法优于环形开挖预留核心土法和三台阶法。(2)基于饱和—非饱和渗流的基本理论,通过数值模拟分析了土质边坡降雨入渗作用下的稳定性,得出:随着降雨强度和持续时间的增加,安全稳定系数逐渐减小,塑性区由坡脚位置逐步向坡顶发展,形成贯通的塑性剪切面而造成边坡失稳。(3)通过数值模拟分析,结合现场监测数据,分析了唐家嘴隧道出口段CD法开挖和雨水入渗耦合作用下的稳定性,得出:(1)最大拱顶下沉所在断面与掌子面之间的距离约为开挖跨径的0.67倍,约为开挖净高的0.98倍;(2)最大仰拱隆起所在断面与掌子面之间的距离约为开挖跨径的0.11倍,约为开挖净高的0.16倍,即近掌子面处仰拱隆起较大;(3)最大上测线周边收敛所在断面与掌子面之间的距离约为开挖跨径的0.56倍,约为开挖净高的0.81倍;最大下测线周边收敛所在断面与掌子面之间的距离约为开挖跨径的0.45倍,约为开挖净高的0.65倍,故上述断面在开挖过程中应予以重点关注;(4)进洞后,洞口边仰坡各向位移值均较小,在200mm/d的降雨持续作用48h后,洞内围岩虽出现了明显突变增大的位移,但处于基本稳定状态,这表明CD法和喷混支护对边仰坡的稳定起到了一定作用。
二、软弱围岩隧道洞口段施工方法(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、软弱围岩隧道洞口段施工方法(论文提纲范文)
(1)破碎板岩铁路隧道施工力学及洞口稳定性控制技术研究(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 国内外研究现状分析 |
1.2.1 软弱围岩隧道变形破坏机理研究 |
1.2.2 软弱围岩隧道施工技术研究 |
1.2.3 软弱围岩隧道围岩抗震加固技术研究 |
1.2.4 软弱围岩隧道衬砌抗震技术研究 |
1.2.5 软弱围岩隧道减震技术研究 |
1.3 研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 三台阶带仰拱一次开挖工法参数优化研究 |
2.1 工程概况 |
2.1.1 地质概况 |
2.1.2 隧道地质灾害 |
2.2 工法介绍 |
2.3 工法选择 |
2.3.1 计算模型 |
2.3.2 计算工况 |
2.3.3 计算参数 |
2.3.4 测点布置 |
2.3.5 位移计算结果分析 |
2.3.6 内力计算结果分析 |
2.4 台阶高度优化 |
2.4.1 计算模型 |
2.4.2 计算工况 |
2.4.3 计算参数 |
2.4.4 测点布置 |
2.4.5 位移计算结果分析 |
2.4.6 内力计算结果分析 |
2.5 台阶长度优化 |
2.5.1 计算模型 |
2.5.2 计算工况 |
2.5.3 计算参数 |
2.5.4 测点布置 |
2.5.5 位移计算结果分析 |
2.5.6 内力计算结果分析 |
2.6 现场监控量测及数据分析 |
2.6.1 监测反馈 |
2.6.2 现场对比分析 |
2.7 本章小结 |
第三章 破碎板岩铁路隧道洞口段静力稳定性及控制技术 |
3.1 洞口衬砌结构稳定性分析 |
3.1.1 计算模型 |
3.1.2 计算参数 |
3.1.3 测点布置 |
3.1.4 位移计算结果分析 |
3.1.5 内力计算结果分析 |
3.2 洞口仰坡稳定性分析及控制技术 |
3.2.1 洞口段仰坡稳定性分析 |
3.2.2 加固方案 |
3.2.3 测点布置 |
3.2.4 加固措施控制效果分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 破碎板岩铁路隧道洞口地震动力稳定性及控制技术 |
4.1 洞口衬砌结构地震动力稳定性分析及控制技术 |
4.1.1 隧道洞口段动力稳定性分析 |
4.1.2 加固措施 |
4.1.3 加固措施控制效果分析 |
4.2 洞口仰坡加固措施地震动力稳定性控制效果分析 |
4.2.1 计算模型 |
4.2.2 计算工况 |
4.2.3 计算参数 |
4.2.4 测点布置 |
4.2.5 加固措施控制效果分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论与创新点 |
5.1.1 结论 |
5.1.2 创新点 |
5.2 展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
(2)小间距软弱围岩偏压隧道洞口段的力学效应及支护研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和研究意义 |
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 地形偏压隧道研究现状 |
1.2.2 地质节理偏压隧道研究现状 |
1.2.3 小净距隧道研究现状 |
1.3 研究内容、研究方法和技术路线 |
第二章 偏压隧道特征及围岩压力计算分析 |
2.1 偏压隧道形成原因和影响 |
2.1.1 地形偏压隧道受力特点 |
2.1.2 地质偏压隧道受力特点 |
2.1.3 小净距偏压隧道受力特点 |
2.2 偏压隧道围岩不同部位所受压力计算 |
2.2.1 隧道围岩压力的分类及特点 |
2.2.2 地形偏压小净距隧道围岩压力计算 |
2.2.3 地质偏压隧道围岩压力计算 |
2.3 本章小结 |
第三章 地形偏压小间距隧道洞口段力学效应分析 |
3.1 隧道区域概况 |
3.1.1 工程概况 |
3.1.2 隧道工程地质条件 |
3.1.3 小净距偏压隧道设计 |
3.2 小净距偏压隧道纵向空间效应分析 |
3.2.1 建立模型和参数选取 |
3.2.2 不同间距围岩力学响应分析 |
3.2.3 应力场分析 |
3.2.4 塑性区分析 |
3.2.5 中夹围岩受力分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 地质节理偏压小净距隧道洞口段力学效应分析 |
4.1 节理偏压隧道模型建立 |
4.1.1 节理偏压隧道设计 |
4.1.2 建模说明 |
4.1.3 参数设定 |
4.2 节理偏压小净距隧道不同净距施工模拟分析 |
4.2.1 位移场分析 |
4.2.2 应力场分析 |
4.2.3 支护结构分析 |
4.2.4 塑性区分析 |
4.2.5 中夹围岩受力分析 |
4.3 节理偏压小净距隧道合理施工方法数值模拟 |
4.3.1 施工工法 |
4.3.2 位移场分析 |
4.3.3 应力场分析 |
4.3.4 支护结构分析 |
4.3.5 塑性区分析 |
4.4 节理偏压隧道围岩加固数值模拟分析 |
4.4.1 预应力锚杆轴力分析 |
4.4.2 塑性区分析 |
4.4.3 位移场分析 |
4.5 围岩监测与施工对策研究 |
4.5.1 监测断面布置 |
4.5.2 监控量测结果及其分析 |
4.5.3 施工对策 |
4.6 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
在攻读学位期间发表的论文及取得的成果 |
(3)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 |
(4)隧道洞口软岩段超前支护围岩变形控制及施工方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 软弱围岩变形研究 |
1.2.2 管棚超前支护技术研究现状 |
1.2.3 隧道洞口段施工工法研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究技术路线 |
2 隧道洞口段围岩变形特性与超前支护作用机理 |
2.1 隧道洞口段围岩变形特性分析 |
2.1.1 隧道洞口软岩段围岩变形影响因素 |
2.1.2 隧道洞口软岩段围岩变形破坏形式 |
2.1.3 隧道洞口软岩段围岩变形特征 |
2.2 隧道洞口段超前支护技术 |
2.3 管棚超前支护作用机理与参数研究 |
2.3.1 管棚超前支护参数 |
2.3.2 管棚超前支护作用原理 |
2.4 本章小结 |
3 背景工程概况和围岩变形分析 |
3.1 工程概况 |
3.1.1 工程地质条件 |
3.1.2 水文地质条件 |
3.1.3 地层岩性 |
3.1.4 现场超前支护方案实施 |
3.2 隧道计算模型的建立 |
3.2.1 计算假定 |
3.2.2 参数的选取 |
3.2.3 模型的建立 |
3.3 数值模拟结果 |
3.3.1 围岩位移计算结果分析 |
3.3.2 围岩应力计算结果分析 |
3.3.3 围岩塑性区计算结果分析 |
3.3.4 施工过程中管棚受力分析 |
3.4 现场监测 |
3.4.1 监测目的 |
3.4.2 监测内容及方案 |
3.4.3 监测结果分析 |
3.5 数值模拟结果与监测结果对比 |
3.6 本章小结 |
4 隧道洞口段管棚超前支护优化模拟研究 |
4.1 管棚超前支护方案的对比研究 |
4.1.1 围岩位移模拟计算结果 |
4.1.2 围岩应力模拟计算结果 |
4.1.3 围岩塑性区分布分析 |
4.2 管棚支护影响参数数值模拟优化 |
4.2.1 不同环向间距参数的影响 |
4.2.2 不同管棚管径参数的影响 |
4.2.3 不同管棚长度参数的影响 |
4.3 本章小结 |
5 隧道洞口段掘进施工工法比选 |
5.1 数值计算模型 |
5.2 开挖施工工法计算结果分析 |
5.2.1 围岩位移分析 |
5.2.2 围岩应力分析 |
5.2.3 围岩塑性区分布分析 |
5.2.4 两种施工工法围岩变形控制效果对比分析 |
5.3 本章小结 |
6 结论及展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(5)地震作用下偏压山岭隧道洞口段衬砌结构动力响应特征及其减震技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究目的及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容及方法 |
1.4 研究主要技术路线 |
2 偏压山岭隧道洞口段衬砌结构的震害机理研究 |
2.1 偏压隧道的形成与判定 |
2.2 偏压隧道洞口段衬砌结构震害破坏模式 |
2.3 偏压隧道震害机理 |
2.4 偏压隧道洞口段衬砌结构震害破坏的影响因素 |
2.5 本章小结 |
3 偏压山岭隧道洞口段衬砌结构地震响应特征研究 |
3.1 依托工程 |
3.2 MIDAS软件介绍与动力计算过程 |
3.3 围岩特性对偏压隧道动力响应特征研究 |
3.4 地面倾角对偏压隧道动力响应特征研究 |
3.5 本章小结 |
4 偏压隧道洞口段衬砌结构减震技术研究 |
4.1 隧道减震措施概述 |
4.2 注浆加固偏压洞口段减震动力响应分析 |
4.3 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(6)软弱岩体条件下隧道进洞与仰坡相互作用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 围岩稳定性 |
1.2.2 坡体稳定性 |
1.2.3 隧洞与坡体相互作用 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 依托工程背景 |
2.1 工程概况 |
2.1.1 项目概况 |
2.1.2 工程地质条件 |
2.1.3 水文地质条件 |
2.1.4 不良地质现象与特殊性岩土 |
2.1.5 隧道进口工程地质评价 |
2.2 设计施工概况 |
2.2.1 设计概况 |
2.2.2 施工概况 |
2.3 依托工程出现的问题 |
2.4 本章小结 |
第三章 软弱岩体及其力学特性 |
3.1 软弱岩体界定 |
3.2 软弱岩体分类 |
3.3 软弱岩体力学特性 |
3.3.1 基本力学特性 |
3.3.2 工程力学特性 |
3.4 本章小结 |
第四章 隧道洞口段病害及相互作用机制 |
4.1 洞口段病害 |
4.1.1 洞口段定义 |
4.1.2 隧道病害 |
4.1.3 影响因素 |
4.2 围岩与坡体变形破坏模式 |
4.2.1 围岩变形破坏模式 |
4.2.2 坡体变形破坏模式 |
4.3 隧洞与坡体相互作用机制 |
4.3.1 隧道-坡体位置关系 |
4.3.2 隧道-坡体体系变形破坏分析 |
4.3.3 隧道-坡体体系影响区域解析 |
4.3.4 隧道-坡体体系支护结构受力模式 |
4.4 本章小结 |
4.5 对依托工程隧道洞口段的整体分析 |
第五章 隧道进洞与仰坡相互作用静力分析 |
5.1 数值计算原理 |
5.2 施工过程模拟 |
5.2.1 模型建立及材料参数 |
5.2.2 初始应力平衡 |
5.2.3 开挖过程模拟 |
5.2.4 支护结构实现 |
5.2.5 监测点设置 |
5.3 计算结果分析 |
5.3.1 自然状态下 |
5.3.2 仰坡开挖支护 |
5.3.3 隧道开挖支护 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(7)浅埋偏压软弱围岩隧道施工控制数值研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 浅埋偏压软弱围岩隧道支护结构施工力学行为研究现状 |
1.2.2 浅埋偏压隧道围岩与洞口边坡稳定性研究现状 |
1.2.3 半明半暗特殊支护结构施工力学效应研究现状 |
1.3 本文的研究内容及方法 |
第二章 实例数值分析模型构建 |
2.1 洪川隧道工程概况 |
2.1.1 工程特点 |
2.1.2 隧址区工程地质条件 |
2.1.3 隧道主体工程设计与施工方法 |
2.2 数值分析模型构建 |
2.2.1 数值分析方法简介 |
2.2.2 不同地质条件下数值分析模型的构建 |
2.3 本章小结 |
第三章 隧道浅埋偏压段施工控制研究 |
3.1 隧道施工过程中位移场数值研究 |
3.1.1 左洞施工过程中位移场数值分析 |
3.1.2 右洞施工过程中位移场数值分析 |
3.2 隧道施工过程中应力场数值研究 |
3.2.1 左洞施工过程中应力场数值分析 |
3.2.2 右洞施工过程中应力场数值分析 |
3.3 与实测数据的对比分析 |
3.2.1 k109+560处支护结构位移场和应力场与实测数据对比分析 |
3.2.2 k109+570处支护结构位移场和应力场与实测数据对比分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 隧道浅埋地层不连续段施工力学行为研究 |
4.1 隧道左洞围岩与支护结构施工力学行为研究 |
4.1.1 开挖中围岩应力和变形数值分析 |
4.1.2 支护结构变形规律数值分析 |
4.2 隧道右洞围岩与支护结构施工力学行为研究 |
4.2.1 开挖中围岩应力和变形数值分析 |
4.2.2 支护结构变形规律数值分析 |
4.3 与实测数据对比分析 |
4.3.1 k109+460处支护结构变形模拟与实测数据对比分析 |
4.3.2 k109+470处支护结构变形模拟与实测数据对比分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 半明半暗偏压隧道洞口稳定性及力学特征研究 |
5.1 地表变形及洞口边坡稳定性数值分析 |
5.1.1 地表变形数值模拟与实测对比分析 |
5.1.2 未开挖状态下边坡稳定性分析 |
5.1.3 左洞支护闭合后边坡稳定性分析 |
5.1.4 右洞支护闭合后边坡稳定性分析 |
5.2 隧道半明半暗支护结构力学特征研究 |
5.3 隧道洞口段支护结构变形模拟与实测对比分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
(8)含连拱隧道软弱围岩边坡地震动力响应特性与稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 选题来源与研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 无隧道的边坡地震响应特性与稳定性研究 |
1.2.2 含隧道边坡地震稳定性研究现状 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 含连拱隧道软弱围岩边坡振动台试验设计 |
2.1 试验目的、方法和内容 |
2.1.1 试验目的 |
2.1.2 试验方法 |
2.1.3 试验内容 |
2.2 试验相似关系设计 |
2.2.1 相似理论 |
2.2.2 试验相似比 |
2.3 试验仪器设备及参数 |
2.3.1 振动台系统简介 |
2.3.2 传感器及数据采集器 |
2.4 模型设计与模型制作 |
2.4.1 模型箱边界处理 |
2.4.2 隧道与边坡模型制作及传感器安装 |
2.5 地震波加载方案 |
2.6 本章小节 |
3 基于振动台模型试验的含连拱隧道软弱围岩边坡地震响应规律 |
3.1 概述 |
3.2 含连拱隧道软弱围岩边坡加速度响应特性 |
3.2.1 边坡水平加速度响应特性 |
3.2.2 边坡竖直加速度响应特性 |
3.3 地震波类型对含连拱隧道软弱围岩边坡加速度响应规律影响 |
3.3.1 对水平加速度响应规律影响 |
3.3.2 对竖直加速度响应规律影响 |
3.4 激振方向与强度对边坡加速度响应规律的影响 |
3.4.1 激振方向对边坡加速度响应规律的影响 |
3.4.2 激振强度对边坡加速度响应规律的影响 |
3.5 含连拱隧道软弱围岩边坡动位移响应规律 |
3.5.1 水平动位移响应规律 |
3.5.2 竖直动位移响应规律 |
3.6 本章小节 |
4 基于数值模拟的含连拱隧道软弱围岩边坡地震响应规律 |
4.1 概述 |
4.2 MIDAS GTS/NX动力分析方法 |
4.2.1 特征值分析 |
4.2.2 阻尼 |
4.2.3 反应谱分析 |
4.2.4 时程分析 |
4.3 数值模拟模型建立 |
4.3.1 分析模型及边界条件 |
4.3.2 材料参数及测点布置 |
4.3.3 地震波输入与加载方案 |
4.3.4 数值模拟结果与振动台试验对比 |
4.4 含连拱隧道软弱围岩边坡地震响应规律 |
4.4.1 加速度响应规律分析 |
4.4.2 连拱隧道对边坡应力场的影响 |
4.5 地震波参数对边坡地震响应规律的影响 |
4.5.1 地震波振幅对边坡地震响应规律的影响 |
4.5.2 地震波频谱对边坡地震响应规律的影响 |
4.5.3 地震波持时对边坡地震响应规律的影响 |
4.6 本章小节 |
5 含连拱隧道软弱围岩边坡地震稳定性分析 |
5.1 非线性时程有限元强度折减法 |
5.2 含连拱隧道软弱围岩边坡稳定安全系数变化规律 |
5.3 不同支护条件下含连拱隧道软弱围岩边坡地震稳定性分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论与成果 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录A (攻读学位期间取得的学术成果) |
致谢 |
(9)浅埋偏压软弱围岩隧道洞口段施工技术与稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 软弱围岩隧道研究现状 |
1.2.2 浅埋偏压隧道研究现状 |
1.2.3 隧道洞口消除偏压效应的手段措施研究现状 |
1.2.4 洞口段开挖方法研究现状 |
1.2.5 隧道洞口段稳定性研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 浅埋偏压软弱围岩隧道洞口段施工技术 |
2.1 浅埋偏压软弱围岩隧道 |
2.1.1 浅埋隧道 |
2.1.2 偏压隧道 |
2.1.3 软弱围岩隧道 |
2.2 浅埋偏压软弱围岩隧道洞口段施工技术 |
2.2.1 洞口段施工原则 |
2.2.2 隧道洞口段消除偏压的手段措施 |
2.2.3 洞口段开挖方法 |
2.2.4 洞内支护措施 |
2.3 本章小结 |
第三章 浅埋偏压软弱围岩隧道施工工法比选研究 |
3.1 工程概况 |
3.1.1 工程背景 |
3.1.2 气象、水文 |
3.1.3 地形地貌 |
3.1.4 地层岩性 |
3.1.5 地质构造 |
3.1.6 地下水 |
3.2 MIDAS/GTS有限元分析 |
3.2.1 MIDAS/GTS数值模拟软件的基本原理 |
3.2.2 MIDAS/GTS分析求解的基本步骤 |
3.2.3 MIDAS/GTS有限元分析计算模型的建立 |
3.2.4 工况设计 |
3.3 双侧壁导坑法开挖数值模拟 |
3.3.1 双侧壁导坑法开挖方案 |
3.3.2 双侧壁导坑法网格划分 |
3.3.3 双侧壁导坑法计算结果分析 |
3.4 环形预留核心土法开挖数值模拟 |
3.4.1 环形预留核心土法开挖方案 |
3.4.2 环形预留核心土法网格划分 |
3.4.3 环形预留核心土法计算结果分析 |
3.5 CRD法开挖数值模拟 |
3.5.1 CRD法开挖方案 |
3.5.2 CRD法网格划分 |
3.5.3 CRD法计算结果分析 |
3.6 CD法开挖数值模拟 |
3.6.1 CD法开挖方案 |
3.6.2 CD法网格划分 |
3.6.3 CD法计算结果分析 |
3.7 四种施工工法计算结果对比分析 |
3.7.1 围岩位移场对比分析 |
3.7.2 围岩应力场对比分析 |
3.7.3 初期支护结构应力场对比分析 |
3.8 隧道施工工法实用性对比 |
3.8.1 隧道施工工法安全程度对比分析 |
3.8.2 施工工法难易程度及其工期因素对比分析 |
3.8.3 施工工法经济性对比分析 |
3.9 本章小结 |
第四章 浅埋偏压软弱围岩隧道稳定性影响因素分析 |
4.1 开挖顺序对浅埋偏压软弱围岩隧道稳定性的影响分析 |
4.1.1 工况设计 |
4.1.2 不同开挖顺序对隧道围岩位移的影响分析 |
4.1.3 不同开挖顺序对围岩应力的影响分析 |
4.1.4 不同开挖顺序对初期支护结构应力的影响分析 |
4.2 掌子面间距对浅埋偏压软弱围岩隧道稳定性的影响分析 |
4.2.1 工况设计 |
4.2.2 不同掌子面间距对围岩位移的影响分析 |
4.2.3 不同掌子面间距对围岩应力的影响分析 |
4.2.4 不同掌子面间距对初期支护结构应力的影响分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 天鹅穴隧道洞口段现场监控量测分析 |
5.1 隧道施工监控量测的目的意义 |
5.2 隧道施工现场监控量测方案 |
5.2.1 现场监控量测必测项目 |
5.2.2 现场监测点布置 |
5.2.3 隧道监控量测数据信息的采集与处理 |
5.2.4 隧道围岩稳定性评判标准 |
5.3 现场监测结果分析 |
5.3.1 地表沉降 |
5.3.2 拱顶下沉 |
5.3.3 周边收敛 |
5.4 数值模拟与实测结果对比 |
5.4.1 地表沉降 |
5.4.2 拱顶下沉 |
5.4.3 周边收敛 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要研究结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
(10)复杂软岩隧道洞口段围岩及边仰坡稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景和研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 软岩的含义 |
1.2.2 软岩隧道施工稳定性研究现状 |
1.2.3 边坡稳定性分析方法研究现状 |
1.3 主要研究内容、方法及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 软岩隧道开挖变形规律研究 |
2.1 岩体分级中的软弱围岩 |
2.2 软岩的工程特征 |
2.2.1 地质特征 |
2.2.2 力学特征 |
2.3 软岩隧道的开挖变形数值模拟 |
2.3.1 计算模型和分析工况 |
2.3.2 位移场分析 |
2.3.3 围岩应力分析 |
2.3.4 塑性区分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 降雨条件下的土质边坡稳定性分析 |
3.1 饱和—非饱和渗流的基本理论 |
3.1.1 土水体系中的势能概念 |
3.1.2 饱和—非饱和土的渗透规律 |
3.2 边坡降雨入渗过程 |
3.3 降雨入渗作用下的边坡稳定性数值模拟 |
3.3.1 计算模型和分析工况 |
3.3.2 孔隙水压力和土体饱和度分析 |
3.3.3 稳定性分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 唐家嘴隧道洞口段稳定性分析 |
4.1 依托工程简介 |
4.1.1 工程概况 |
4.1.2 地质条件 |
4.1.3 气象水文条件 |
4.2 计算模型和分析工况 |
4.3 计算结果分析—围岩 |
4.3.1 位移场分析 |
4.3.2 应力场分析 |
4.3.3 围岩塑性区及稳定性分析 |
4.4 计算结果分析—边仰坡 |
4.4.1 位移场分析 |
4.4.2 应力场分析 |
4.4.3 塑性区及稳定性分析 |
4.5 现场监测数据及施工对策 |
4.5.1 现场监测数据 |
4.5.2 施工对策 |
4.6 本章小结 |
第五章 结论和展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
四、软弱围岩隧道洞口段施工方法(论文参考文献)
- [1]破碎板岩铁路隧道施工力学及洞口稳定性控制技术研究[D]. 李鹏宇. 北方工业大学, 2021(01)
- [2]小间距软弱围岩偏压隧道洞口段的力学效应及支护研究[D]. 石钰钰. 重庆交通大学, 2021
- [3]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)
- [4]隧道洞口软岩段超前支护围岩变形控制及施工方法研究[D]. 赵凯. 西安科技大学, 2020(01)
- [5]地震作用下偏压山岭隧道洞口段衬砌结构动力响应特征及其减震技术研究[D]. 王维. 山东科技大学, 2020(06)
- [6]软弱岩体条件下隧道进洞与仰坡相互作用研究[D]. 赵欢乐. 贵州大学, 2020(04)
- [7]浅埋偏压软弱围岩隧道施工控制数值研究[D]. 史晓涛. 合肥工业大学, 2020(02)
- [8]含连拱隧道软弱围岩边坡地震动力响应特性与稳定性研究[D]. 张继琪. 中南林业科技大学, 2020(01)
- [9]浅埋偏压软弱围岩隧道洞口段施工技术与稳定性研究[D]. 尹启鸣. 重庆交通大学, 2020(01)
- [10]复杂软岩隧道洞口段围岩及边仰坡稳定性研究[D]. 明涛. 重庆交通大学, 2020(01)