一、×家河隧道喷锚试验与施工(论文文献综述)
李术才,许振浩,黄鑫,林鹏,赵晓成,张庆松,杨磊,张霄,孙怀凤,潘东东[1](2018)在《隧道突水突泥致灾构造分类、地质判识、孕灾模式与典型案例分析》文中认为致灾构造是突水突泥灾害发生的内在条件和控制因素,突水突泥致灾构造兼具蓄积地下水的自然属性与突水突泥致灾性的社会属性,是地质条件与地下工程活动相互作用的综合体。通过221例突水突泥灾害案例统计分析,将突水突泥致灾构造划分为3类11型,即岩溶类(溶蚀裂隙型、溶洞溶腔型、管道及地下暗河型),断层类(富水断层型、导水断层型、阻水断层型),其他成因类(侵入接触型、层间裂隙型、不整合接触型、差异风化型、特殊条件型),研究不同类型致灾构造的结构特征、赋存规律和地质判识方法,并开展典型案例分析。统计分析表明,岩溶类致灾构造突水突泥数量居首(约占48%,105例),断层类次之(约占29%,65例),最后为其他成因类(约占23%,51例)。提出4种典型的隧道突水突泥孕灾模式,即直接揭露型、渐进破坏型、渗透失稳型和间歇破坏型。研究成果为突水突泥灾害的致灾机制与灾害控制研究奠定了基础,对隧道安全施工具有借鉴和指导意义。
《中国公路学报》编辑部[2](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。
李奎[3](2010)在《水平层状隧道围岩压力拱理论研究》文中进行了进一步梳理高速铁路、城市地铁工程在我国的蓬勃发展,为隧道及地下工程的发展带来了机遇与挑战。压力拱效应是地下工程开挖过程中存在的最基本的力学现象之一,虽然早在19世纪就认识到隧道围岩中存在压力拱效应,20世纪初创建了自然平衡拱理论,但是在缺少研究手段的情况下,压力拱研究进展缓慢。近年来,随着数值分析方法及计算机软硬件的发展,为深入研究压力拱理论提供了可能。为此,采用数值分析方法,研究了单线隧道及并行隧道水平层状围岩内压力拱,并积极开发其相关应用。(1)针对地下工程施工过程模拟,介绍了平面及三维模型的常用计算方法,半无限域问题边界处理方法以及初始地应力场模拟的实用方法。从洞室横断面形状及水平应力的大小研究单一水平围岩的压力拱拱体的判别方法。大量的数值模型论证了压力拱拱体为封闭的环状体,其形成条件为隧道开挖后洞室各主要部位所产生位移的最大值均相当,判断各主要部位的最大位移相当的标准为:当隧道开挖后边墙水平位移的最大值小于拱部沉降的最大值和仰拱隆起的最大值时,拱部沉降的最大值、仰拱隆起的最大值分别与边墙水平位移的最大值之比值都小于1.6;当隧道开挖后拱部沉降的最大值小于仰拱隆起的最大值和边墙水平位移的最大值时,仰拱隆起的最大值、边墙水平位移的最大值分别与拱部沉降的最大值之比值都小于1.6。依据洞室围岩内应变能增大区是否覆盖整个洞室断面以及剪应力临界线是否呈“十”字形分布,可判断压力拱是否为封闭的环状体,这一结论已经被大量的数值模型所证实。压力拱的外边界为经过特定点的最大主应力矢量流线(一段或封闭曲线)。提出了绘制压力拱的近似外边界的基本准则:压力拱的外边界分布须与围岩中最大主应力矢量分布基本上趋于一致。从洞室埋深、洞室开挖宽度、岩体力学指标、施工方法等方面详细深入研究单一水平围岩中压力拱的分布规律。(2)研究了单一水平围岩的临界成拱埋深,探讨了围岩级别、隧道开挖断面宽度与自然或人工临界成拱埋深的关系、并建立了自然或人工临界成拱埋深与隧道开挖断面宽度之间的拟合方程,分析了围岩物理力学指标对自然或人工临界成拱埋深的影响。提出覆岩系数fu和伏岩系数fd,分别研究隧道上覆地层分布或下伏地层分布对自然或人工临界成拱埋深的影响,以覆岩系数fu和伏岩系数fd的取值范围以及主层围岩的自然或人工临界成拱埋深来研究多层水平层状围岩的自然或人工临界成拱埋深。分析了覆岩系数fu和伏岩系数fd的取值、以及隧道上覆地层分布或下伏地层分布与自然临界成拱埋深的规律的主要影响因素。对于Ⅱ~Ⅴ级围岩,建立了基于单一水平围岩临界成拱的深埋与浅埋隧道分界指标的计算公式。以开挖断面宽度为7.0 m马蹄形隧道为例,初步开展了基于多层水平层状围岩临界成拱的深埋与浅埋隧道分界研究。(3)以V级围岩以及开挖断面宽度7.0m马蹄形隧道为例,采用有限元方法,研究了隧道埋深在10-50m的情况下并行隧道水平围岩压力拱效应或拱形梁作用的分布、中岩墙厚度及力学行为对围岩压力拱效应或拱形梁作用的影响。拱形梁结构和压力拱都是从应力场的角度经过抽象所形成的力学模型,其内最大主应力矢量分布特征与荷载传递规律相同,但是由于它们形成的机理不同,因而其作用和功效亦有所差异,前者是梁作用,后者是压力拱作用。深入开展了对拱形梁结构与压力拱进行比较性研究。对于深埋隧道,提出了拱形梁结构形成所具备的中岩墙厚度条件。提出了联合压力拱效应及联合压力拱的概念,并指出联合压力拱形成所具备的中岩墙厚度条件。对于小净距隧道分类,研究了各种指标的可行性,提出了三分类指标的具体计算方法、以及提出了“A类”小净距隧道下面细分“A1类”,为深埋小净距隧道利用联合压力拱理论指导围岩锚喷设计提供了可能。(4)依据大量的数值模型分析,基于地层损失控制,论证了浅埋隧道施工地层位移控制原理。运用数值分析方法,研究了地铁隧道下穿小河和桥梁的施工方案优选、近接施工既有地下结构安全性评估方法。在施工方案优选中,强调运用工程经验与基于数值分析方法的隧道施工力学分析相结合的综合方法。在既有地下结构安全性评估方面,根据有限元和有限差分程序各有特点,选择不同分析程序并将其结果相互印证是一种非常好的方法。
屈鹏程[4](2015)在《层状碎裂结构隧道围岩稳定性分析及防灾对策研究 ——以叙大铁路核桃湾隧道为例》文中指出随着我国经济实力的不断增强,以铁路和公路为代表的基础设施建设逐渐向山区推进。由于地形地貌的限制,山区交通工程的桥隧比较高,建设难度较大,在隧道施工中隧道围岩稳定性是工程设计的关键问题。位于川南地区叙永至大村铁路的核桃湾隧道在施工过程中,层状碎裂结构围岩出现掌子面失稳、塌方、初衬失效等工程问题,这些问题具有发生频率高、影响范围大、致灾严重的特点,对核桃湾隧道工程的建设与安全运营带来了巨大风险。因此,分析在这类围岩结构特征中隧道开挖围岩稳定性,并且探索隧道在该类岩体中开挖的防灾对策,具有较为重要的工程意义和实用价值。作者在大量现场调查基础上,查明核桃湾隧道的工程地质条件,总结分析了叙大铁路全线层状岩体段内的变形破坏的主要形式和初衬结构表现出的破坏现象。针对核桃湾隧道的主要工程地质问题,通过物探手段对变形段进行探测,以及掌子面加密跟踪调查和现场试验,对围岩稳定性影响因素进行定量调查研究。总结破坏力学机制以及通过UDEC模拟隧道断面破坏过程,描述分析了围岩的破坏演化过程。结合FLAC3D数值模拟技术,对4种支护手段的支护效果进行分析,模拟了各种措施对围岩变形的控制作用。主要获得的研究成果如下:(1)通过对核桃湾隧道掌子面跟踪调查,统计各类结构面的发育规模和特征情况,提出针对核桃湾隧道工程特点的结构面分级方案。总体上可分为四级,五个亚类。以核桃湾结构面分级方案为基础,结合围岩失稳发生情况与结构面统计规律发现,大塌方、大变形发生与Ⅲ、Ⅳ2结构面发育情况具有较强的关联性。并据此对核桃湾隧道进行围岩动态分级。(2)对叙大铁路多座层状岩体隧道变形破坏现象进行了统计和归纳,总结层状岩体中的破坏形式以及初衬结构的破坏现象,发现影响层状岩体稳定性的主要因素有:单轴抗压强度、轴线与控制性结构面的组合关系、结构面倾角、地下水。(3)在核桃湾隧道围岩分级基础上和围岩稳定性因素中补充考虑轴线与控制性结构面夹角和控制性结构面倾角因素,对围岩稳定性级别进行判别。(4)结合隧道地质环境和围岩工程特性,对隧道围岩稳定性进行了预测,判定了可能存在大变形的高风险段。结果表明DK41+174DK41+203洞段为地下灾害的高发段。施工过程中,采用加密地质调查和超前预报技术对潜在高风险段进行了围岩稳定性判别,并通过开挖验证地质条件和预判情况基本一致,开挖后发生一定规模的失稳。(5)在试验的基础上对失稳围岩进行破坏机制分析,总结三大破坏机制:重力作用、压应力集中、拉应力集中。利用UDEC模拟了隧道破坏过程,分析变形段内的破坏演化过程:重力坍塌、塑性挤出、滑移压致拉裂、张裂塌落。并且发现重力塌落破坏过程相对独立,主要是因为爆破引起的表部松弛;塑性挤出阶段与滑移压致拉裂阶段几乎同时发生,并引起拱部张裂塌落。并且认为边墙处的滑移压致拉裂破坏对整个破坏过程具有控制性。(6)利用FLAC3D模拟分析无支护条件下变形段的变形特征,再对现行支护下的IV级I型(仅有系统锚杆)和围岩变更后Ⅳ级Ⅱ型(拱部超前锚杆与系统锚杆)支护下的隧道开挖围岩响应特征进行分析比较,发现具有超前支护措施的围岩收敛效果更好。最后基于岩土控制变形分析法(ADECO-RS),结合实际地质条件,设计异型超前小导管与锚固超前核心土的超前支护手段,结合Ⅳ级Ⅰ型支护措施进行模拟分析围岩变形情况。模拟该类地质情况下的开挖支护,发现对右边墙岩体进行超前预加固可有效减小围岩的预收敛值和收敛值;对掌子面前方核心土的预加固也可获得较小的围岩收敛值,表明对围岩条件差的岩体开挖,控制核心土及其隧道周边围岩的变形尤为重要。
刘启琛,臧萱武[5](1979)在《喷锚支护的使用效果及受力机理》文中研究表明喷锚支护作为永久衬砌在我国铁路隧道中的应用已有十几年的历史。在不同地质条件下,经受长时期地层压力、列车振动、气温变化影响的考验。到目前为止95.6%以上的区段是良好的,未发生过任何严重病害。通过多次现场试验也证明:喷锚支护比现浇混凝土的支护能力在相同条件下要大得多。 文章从岩体结构和岩体力学形态变化过程,论述围岩稳定条件和喷锚支护受力机理,以及相应的设计程序。 最后提出喷锚支护的出现,从实践上解决将围岩与支护作为统一结构体的概念去处理地下工程的支护问题。它的某些作用原理必将在指导今后改善已有支护结构形式及发展新型支护的过程中,发挥深远的影响。
王欣[6](2019)在《隧道外水压力评估的折减系数法研究》文中认为21世纪以来,随着国民经济的快速发展、综合国力的不断提高,国家提出了“十纵十横高铁网络”和“五纵七横高速公路网络”的战略规划,铁路、公路事业取得了突飞猛进的发展。然而我国是一个多山国家,山地面积约占疆域面积的2/3,因此大量深埋越岭隧道应运而生,在西南地区尤为显著。越岭隧道修建过程中,难免会穿越地质条件比较复杂的地层,甚至要穿越高压、富水地层,会发生严重的隧道涌突水和高水压问题,对隧道的安全施工和正常运营造成了极大威胁。目前隧道外水压力的计算往往采用折减系数法,大多是经验性或半经验性的取值,在定量化计算方面稍有欠缺。因此,本文在综合考虑围岩渗透性能和衬砌参数对隧道外水压力影响的基础上,根据地下水渗流力学理论,深入分析隧道开挖和地下水渗流造成的水头损失,推导得出均匀水文地质结构和渐变水文地质结构的折减系数解析公式;然后针对隧道穿越均匀水文地质结构的外水压力物理模拟试验,进行折减系数试验修正公式定量化分析,并结合解析公式验证及优化;最后以重庆中梁山歇马隧道为例,进行折减系数试验修正公式和解析公式计算外水压力的可靠性验证,以期为预测和评估越岭隧道外水压力提供参考,结论如下:(1)根据围岩介质的渗透性能和空间组合特征,将隧道穿越水文地质结构划分为均匀结构和渐变结构两种。对于渐变水文地质结构,提出了负指数模型修正隧道埋深处岩体渗透系数足Z,并根据地表岩体渗透系数k0和隧道埋深处岩体渗透系数kZ的平均值优化岩体渗透系数。(2)基于地下水渗流力学理论,采用地下水向承压完整井运动的井流公式,推导得出隧道开挖造成的衬砌外水压力水头损失系数β1。然后利用水力学中的流速水头计算公式,推导得出地下水渗流导致的衬砌外水压力水头损失系数β2。根据能量守恒定律,隧道衬砌外水压力折减系数β为隧道开挖损失系数β1与地下水渗流损失系数β2的乘积,得出隧道穿越均匀水文地质结构的折减系数解析式公式如下:在不考虑注浆圈的情况下,β=(?)圈的情况下,β=(?);隧道穿越渐变水文地质结构的折减系数解析公式与均匀水文地质结构基本一致,只需将岩体渗透系数kr采用等效渗透系数修正即可。(3)通过隧道穿越均匀水文地质结构的外水压力物理模拟试验,得出随着衬砌渗透系数kl的减小,围岩渗透系数k的增大,衬砌外水压力折减系数β在不断增大,并拟合得出折减系数试验公式。结合折减系数解析公式证实了物理模拟试验的可靠度较高,且采用负指数型函数关系来拟合折减系数较为合适,引进影响半径r2和衬砌半径r1的比值,将折减系数试验修正公式优化为:β=(?)。(4)以重庆中梁山北段的歇马隧道为例,通过折减系数试验修正公式、解析公式以及其他经验公式计算隧道衬砌外水压力,并与现场实测外水压力进行综合对比分析,得出采用本文提出的折减系数试验修正公式和解析公式,计算隧道衬砌外水压力更为准确可靠。
张俊儒[7](2007)在《隧道单层衬砌作用机理及设计方法研究》文中研究指明论文从研究隧道围岩稳定性入手,以数值模拟计算和现场测试为基本研究手段,对单层衬砌在工作过程中锚杆、喷混凝土以及其与围岩相互作用的力学原理进行了系统的阐述,并通过室内实验研究初步提出了用作单层衬砌的喷射混凝土力学性能控制指标,在此基础上提出了详细的隧道单层衬砌设计原则和具体的设计流程,最终应用于工程实践,初步形成一套具有理论支撑的单层衬砌设计方法。主要结论和成果如下:1、研究了褶皱、断层等地质构造和地形对围岩稳定性的影响,并提出在N.Barton岩质评定系数Q值计算式中引入褶皱影响系数、断层影响系数以及地形影响系数,反映其影响程度的大小;引入屈服接近度对洞室围岩稳定性进行总体评价,并根据屈服接近度的大小对洞室稳定性进行了分级,分为:充分稳定、稳定、临界稳定以及不稳定四种。2、提出了采用屈服接近度对围岩稳定性进行总体评价完成预设计,运用松动圈支护理论修正设计的单层衬砌设计思路,将隧道支护设计向准定量水平推进了一步,提高了设计的准确性。3、通过数值模拟分析首次得到了围岩压力与围岩变形的全过程特征曲线;指出单层衬砌支护的主要对象是围岩破裂过程中的岩石碎胀变形或碎胀力。4、结合围岩松动圈支护理论,研究了由单层喷射混凝土及锚杆构成的单层衬砌作用机理,并给出了相应的支护措施。喷射混凝土支护的受力机理分为两类:局部受力和整体受力;单体锚杆的作用机理在非连续性岩体中主要表现为悬吊或销钉作用,在连续性岩体中锚杆锚固力主要是峰后围岩碎胀变形与锚杆相互作用的结果。5、引入接触力学对由多层混凝土构成的单层衬砌结构的作用机理进行了研究,并与复合衬砌结构进行了比较。在同等荷载条件下,支护结构的厚度相同时,单层衬砌结构比复合衬砌结构产生的内力小20%~50%;如产生的内力相等时,单层衬砌结构比复合衬砌结构的厚度可减薄1/5~1/4,隧道开挖量减少5%~8%。由多层混凝土构成的单层衬砌结构中,内力分配遵循“先时间,后刚度”的原则,即支护早施作早受力;同时承载条件下,刚度越大,其所承受的内力也越大。6、在对喷射混凝土基准抗压强度、初期强度、粘结强度以及抗渗性能研究的基础上,并结合国内外相关的工程实践,初步提出了用作单层衬砌的喷射混凝土力学性能控制指标。7、采用正交试验设计法研究了影响松动圈大小的各种因素,按其重要程度从大到小排序依次为:隧道高跨比、围岩强度比以及侧压力系数;将松动圈支护理论应用于铁路隧道围岩分级,提出了200km/h双线高速铁路隧道的围岩分级表、单层衬砌支护参数表以及详细的隧道单层衬砌设计原则和具体的设计流程,服务于单层衬砌设计。
张爱军[8](2015)在《近饱和黄土大断面隧道变形控制研究》文中提出随着国内高速铁路的快速发展,隧道开挖断面也不断增大,而富水大断面黄土隧道,由于土体强度低,变形大,自承能力小;且在受水的影响十分强烈,一旦被水浸泡,黄土强度骤减将诱发初期支护沉降变形过大,围岩长时间难于稳定等问题。如何在富水大断面黄土隧道施工中,寻求一套科学、安全、快速的施工方法成为目前亟待解决的问题。论文针对郑西铁路客运专线张茅隧道开挖断面大、富水饱和、黄土遇水成泥、沉降变形大、易塌方、工程地质复杂等特点,为实现安全、优质、快速施工的目的,进行了富水黄土大断面隧道围岩变形规律及其施工控制方法的研究。(1)对张茅隧道的近饱和黄土地层的工程性质进行了调查、测试和分析研究,张茅隧道洞身主要为第四系中更新统(Q2)老黄土,以黏质黄土为主,含水量高达20%,饱和度达92%,具有弱~中膨胀性,属Ⅳb级围岩,且隧道开挖跨度大、断面大,施工难度远大于修建同类型的一般黄土隧道,必须采取合理有效的施工方法和工程措施。在富水黄土地层中开挖隧道后,由于黄土的崩解性、湿陷性和弱膨胀性,在富水的作用下,土体开挖后会迅速崩解,强度骤然降低,围岩自稳能力极大消减;隧道开挖后土体容易顺着节理胀松或剪断,出现片帮和顶部塌方;选择合理的开挖方法是确保此类地质条件的大断面隧道安全的保障。(2)通过对CD法、CRD法、双侧壁导坑法和三台阶七步开挖法的比较分析,得到了三台阶七步开挖法的变形值略大于CRD法和双侧壁导坑法,但三台阶七步开挖法进度快,并有利于隧道尽早闭合。(3)采用三维数值方法模拟分析了隧道开挖支护过程,研究了富水大断面黄土隧道的开挖过程围岩及支护结构的应力及变形规律。结果表明三台阶七步开挖法的施工过程,初期支护拉应力集中主要发生在拱脚和拱顶;压应力集中主要发生在拱顶和边墙、墙脚;初支型钢钢架各控制点内、外侧应力最大值为-127.07MPa;初期支护拱顶沉降不大,最终拱顶沉降值约为50.2mm,拱顶沉降收敛距离约在2D左右;初期支护水平位移量值小,其中拱脚处水平位移最终值为6.3mm,边墙中部为10.5mm,边墙底部为10.1mm;拱脚处水平相对位移的收敛距离约在1.5D左右,边墙中部以及底部的水平位移收敛较快,收敛距离约在1D左右;(4)选择典型断面进行了隧道开挖支护过程中围岩及支护结构应力和变形的现场测试及规律研究,从现场监测数据来看,初支变形不大,并在初支封闭后很快趋于稳定,而且初支的应力及围岩压力也都较小,说明了三台阶七步开挖法适用于富水老黄土地层的大跨隧道施工。(5)在数值分析规律研究和现场测试的基础上,研究提出了张茅隧道施工围岩变形控制的基本技术方法,三台阶七步开挖法开挖施工中的基本技术参数为:上台阶3m~5m,中、下台阶4m~6m,上台阶不小于宽度的0.3倍,台阶错台:2~3m;上台阶进尺不宜大于0.8~1.0m,中、下层台阶进尺不宜大于1.5m,仰供一次开挖施做初支护的长度不宜大于2~3m;通过留核心土、开挖面初喷3~5cm混凝土、设置超前小导管技术有效控制掌子面的稳定;通过设置大拱脚、锁脚锚杆技术控制整体沉降;施工中仰拱必须及时封闭,封闭距离为30~35m,封闭时间宜控制在15天左右;(6)研究了隧道底板的变形控制水泥挤密桩处理技术,隧道地基处理完成后,垂向的地基系数增加幅度达178.3%,而隧道拱脚的各项物理性质得到了明确的改善,压缩模量的增加幅度达343.9%,孔隙比降低幅度最大达43.4%;静力触探和标贯值也得到了显著提高;仰拱的总沉降量仅为80.3mm和77.3mm,预测的工后沉降量仅在3mm左右,能满足工后沉降的要求。(7)仰拱填充面动位移随激振频率在21Hz之后增长速率变缓,最大垂直动位移约为0.5mm;仰拱填充面最大振动速度为1.61mm/s;激振动应力大小与激振时间以及激振频率基本无关,在30kPa激振动压力作用下,仰拱底部实测最大动应力为5.1kPa,仅仰拱填充面激振动应力的1/6;振动速度衰减至0.2mm/s时的深度为仰拱填充面下约5.9m处;仰拱下黄土围岩中的最大振动速度为1.03mm/s。(8)仰拱回填混凝土中激振应变大小随激振频率的增加变化不大,可以近似地认为与激振频率无关;在仰拱填充面30kPa激振压力和激振频率f=5~27Hz的作用下,隧底超静水压幅值很小,约是隧底黄土围岩中激振动应力的1/50。(9)激振试验后,激振机下的隧底土体的每10cm贯入击数都在40左右,说明该处富水黄土处于坚硬状态,不存在软化现象;试验前后级配曲线没有明显变化,特别是激振试验前后的黏粒含量没有减小,隧底富水黄土土层不存在细化、泥化现象;基底黄土的抗剪强度指标c、φ基本没有变化,激振对隧底富水黄土抗剪强度没有影响。(10)提出了富水大断面黄土隧道施工的变形控制标准和监控管理等级,对类似工程的施工有较大的参考价值。分析研究了三维激光扫描技术在黄土隧道围岩变形监测中的应用技术方法。
毛正君[9](2013)在《脆弱生态区隧道群施工期地下水运移特征及环境效应研究》文中进行了进一步梳理工程建设的安全、经济与对工程设施周围环境的保护是工程建设工作面对的三大问题。“安全”、“经济”和“环保”是对立统一的矛盾体,如何使它们相互协调,是摆在每位工程师面前的难题。乌鞘岭隧道群区域处于多种脆弱生态区的过渡地带。然而,隧道却修建于地下水最为活跃的地壳表层。隧道施工将使其成为地表水、地下水汇集场所或新的排泄通道,进而影响隧道施工安全和破坏隧道所在区域生态环境。本文通过区域地下水环境现场观测与区域三维渗流场数值模拟,分析了乌鞘岭隧道群区域地下水运移特征,从而就隧道群施工引起地下水运移的生态环境效应进行了定量化评价,并提出了基于乌鞘岭隧道群施工引起的地下水运移特征的长效防排水措施,主要研究成果如下:1.通过野外调研及系统总结前人研究成果,归纳出乌鞘岭隧道群区域环境地质特征,从自然地理、区域地质、区域水文地质及生态环境四个方面进行阐述,该区域地形与地貌类型复杂,地质构造复杂,岩性岩相变化大,地质环境条件复杂,生态环境脆弱。2.通过对乌鞘岭隧道群区域地下水环境现场观测,即土壤水分动态观测和地下水位动态观测,确定了乌鞘岭隧道群区域植物与土壤水分动态变化的关系:植被生长与潜水关系不大,而主要受大气降水以及土壤水分动态变化的影响;各植被类型土壤含水量的变异系数随土壤深度的增加呈递减的变化趋势,即埋深越深,其土壤含水量变化剧烈程度越小;时间特征上呈现出明显的季节性变化,可将其划分为失水期、聚水期、退水期和稳水期;土壤水分可以通过植物的蒸腾作用、土壤地表直接蒸发和土壤水分汇流后的蒸发作用散失,而土壤水分恢复,只有大气降水一种途径。3.建立了乌鞘岭隧道群区域三维渗流场数值模拟概念模型及数学模型,采用MODFLOW软件,进行了隧道群区域三维渗流场数值模拟。根据多年平均降水量资料,通过建立隧道开挖前计算区多年平均条件下非稳定流模型,计算得到乌鞘岭隧道群区域地下水初始流场。隧道施工对地下水渗流场的影响主要受各地层渗透性和隧道排水高差控制。根据计算结果,随着隧道施工进度的推进,地下水位下降幅度逐渐增大,降落漏斗除沿隧道走向逐渐发展外,向隧道两侧也逐渐扩展。预测乌鞘岭隧道群竣工十年时,各隧道潜水位均有所恢复。4.通过工程类比法及考虑乌鞘岭隧道群区域具体情况,建立了乌鞘岭隧道群施工引起地下水运移的生态环境效应评价指标体系,该指标体系由自然地理、区域地质、生态环境和隧道施工四个子系统组成。自然地理子系统包括坡度、坡向、绝对高程、多年平均降雨量、多年平均蒸发量。区域地质子系统包括断层破碎带发育程度、褶皱发育情况。生态环境子系统包括土壤类型、植被覆盖度。隧道施工子系统包括隧道长度、隧道建筑限界净宽、隧道施工方法、隧道最大埋深、隧道防排水设计。采用简单关联函数确定各指标权重,并基于物元可拓模型,综合评价了乌鞘岭隧道群施工期引起地下水运移的生态环境效应,判定乌鞘岭隧道群施工期生态环境效应属于等级2,即较弱,但偏向于等级3,即中等(严格来说,应属于等级2.581)。5.针对位于高寒脆弱生态区的乌鞘岭隧道群,依据对乌鞘岭隧道群区域地下水运移特征的研究成果,提出相应的隧道围岩注浆堵水措施、结构防水措施和排水系统设置及其具体技术参数。
谢卓雄[10](2005)在《小净距隧道近接施工围岩稳定性及结构力学行为特征研究》文中研究表明我国地形、地质条件复杂,山岭区所占比重极大,高等级公路建设中大量地遇到隧道工程,由于特殊地质及地形条件的限制,隧道间距一般都难以满足普通技术规范要求,因此需要采用小净距隧道及连拱隧道等特殊结构型式。 本文采用平面和三维有限元数值分析方法针对小净距隧道设计、施工中岩柱加固判定条件和加固方法、主体结构设计参数、合理施工方法等问题展开了研究。 论文首先通过对平面小净距隧道无支护洞室进行计算分析得出了影响小净距隧道围岩稳定性的重要因素、隧道周边围岩应力分布状态和规律以及小净距隧道中岩壁的受力变形特征。然后通过平面的开挖模拟计算对小净距隧道支护结构特别是在不同的围岩条件下的中壁加固方法进行研究得出了在不同围岩条件下小净距隧道的合理支护参数,并强调在软弱围岩的条件下初期支护应及时封闭,在此基础上进一步对不同围岩条件下的开挖方法进行研究得出了在不同围岩条件下的小净距隧道合理施工方法。 论文通过结合小净距隧道三维开挖的模拟计算重点研究两隧道掌子面间距离的变化对小净距隧道结构特别是中壁稳定性的影响,得出了小净距隧道空间相互影响效应以及小净距隧道两隧道掌子面间的合理距离。
二、×家河隧道喷锚试验与施工(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、×家河隧道喷锚试验与施工(论文提纲范文)
(2)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 |
(3)水平层状隧道围岩压力拱理论研究(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 隧道暗挖施工方法与压力拱研究现状 |
1.2.1 新奥法 |
1.2.2 浅埋暗挖法 |
1.2.3 ADECO-RS工法 |
1.2.4 三种工法比较分析 |
1.2.5 压力拱研究现状及意义 |
1.3 本文的主要研究方法及内容 |
第2章 隧道水平围岩压力拱及有关规律研究 |
2.1 隧道开挖后的力学行为与围岩压力 |
2.1.1 松动压力 |
2.1.2 变形压力 |
2.2 隧道施工力学原理 |
2.2.1 围岩内弹性应变能的释放与积聚 |
2.2.2 隧道施工能量转化原理 |
2.3 隧道开挖过程模拟有关问题 |
2.3.1 解析区域与边界条件 |
2.3.2 初始地应力场模拟 |
2.3.3 隧道开挖过程模拟 |
2.4 压力拱拱体判定方法研究 |
2.4.1 压力拱的外边界判定研究结论 |
2.4.2 洞室横断面形状的影响 |
2.4.3 水平应力的影响 |
2.5 单一水平围岩内压力拱及其有关规律 |
2.5.1 洞室跨度对压力拱的影响 |
2.5.2 洞室埋深对压力拱的影响 |
2.5.3 洞室跨度和埋深对压力拱的影响 |
2.5.4 围岩力学指标对压力拱核心区的影响 |
2.5.5 施工方法对压力拱核心区的影响 |
2.6 本章小结 |
第3章 基于临界成拱的深埋与浅埋隧道分界研究 |
3.1 单一水平围岩的临界成拱埋深研究 |
3.1.1 Ⅱ级围岩 |
3.1.2 Ⅲ级围岩 |
3.1.3 Ⅳ级围岩 |
3.1.4 Ⅴ级围岩 |
3.2 分层水平层状围岩的临界成拱埋深研究 |
3.2.1 双层水平层状围岩的临界成拱埋深 |
3.2.2 三层及以上水平层状围岩的临界成拱埋深 |
3.3 深埋与浅埋隧道界定依据 |
3.4 深埋与浅埋隧道分界的既有主要标准 |
3.4.1 基于浅埋隧道的设计依据 |
3.4.2 基于工程设计经验 |
3.4.3 基于以不影响地面为限 |
3.4.4 基于荷载等效高度 |
3.4.5 基于塌方统计平均高度 |
3.4.6 基于理论分析 |
3.5 基于临界成拱的深埋与浅埋隧道分界研究 |
3.5.1 基于单一水平围岩临界成拱 |
3.5.2 基于多层水平层状围岩临界成拱 |
3.6 深埋与浅埋隧道分界的各种方法评价 |
3.7 本章小结 |
第4章 并行隧道水平围岩压力拱及拱形梁结构研究 |
4.1 并行隧道分类及适用范围 |
4.2 并行隧道净距划分的研究进展 |
4.3 并行隧道围岩稳定性分析 |
4.3.1 力学特征分析 |
4.3.2 中岩墙稳定性及加固措施 |
4.4 并行隧道水平围岩压力拱效应和拱形梁作用分析 |
4.4.1 压力拱效应和梁作用与并行隧道净距 |
4.4.2 压力拱与拱形梁结构 |
4.5 并行隧道水平围岩压力拱及拱形梁结构的应用 |
4.6 本章小结 |
第5章 浅埋隧道施工地层位移控制原理研究 |
5.1 浅埋隧道施工地层位移控制原理研究 |
5.1.1 地层损失因素 |
5.1.2 数值计算简介 |
5.1.3 地层损失控制方法 |
5.1.4 核心围岩加固作用机理 |
5.1.5 仰拱围岩加固效应影响因素 |
5.1.6 拱部围岩加固效应影响因素 |
5.1.7 边墙围岩加固效应影响因素 |
5.2 地铁隧道下穿小河和桥梁的施工方案研究 |
5.2.1 工程概况 |
5.2.2 地下水控制 |
5.2.3 洞内围岩变形控制方案初步比选 |
5.2.4 加密小导管方案与长管棚方案数值计算研究 |
5.2.5 监控量测数据分析 |
5.3 既有地铁车站结构安全性评估方法研究 |
5.3.1 既有地下结构及轨道安全性评估内容 |
5.3.2 既有地下结构及轨道安全性评估方法 |
5.3.3 工程实例 |
5.3.4 典型既有地铁结构实测变形 |
5.4 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
(4)层状碎裂结构隧道围岩稳定性分析及防灾对策研究 ——以叙大铁路核桃湾隧道为例(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 前言 |
1.1 研究意义及选题依据 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国内外层状碎裂结构研究现状 |
1.2.2 国内外岩体稳定性研究现状 |
1.2.3 国内外隧道偏压效应研究现状 |
1.2.4 国内外隧道支护措施发展现状 |
1.2.5 国内外隧道开挖理念发展现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 核桃湾隧道工程地质环境条件 |
2.1 自然地理条件 |
2.2 地形地貌 |
2.3 地层岩性 |
2.4 地质构造 |
2.5 水文地质条件 |
2.5.1 地表水 |
2.5.2 地下水 |
2.5.3 水化学特征 |
2.6 地震 |
2.7 地应力 |
第3章 核桃湾隧道岩体结构特征及围岩分级 |
3.1 概述 |
3.2 结构面工程地质分级 |
3.2.1 Ⅱ级结构面特征 |
3.2.2 Ⅲ结构面特征 |
3.2.3 Ⅳ_1 级结构面特征 |
3.2.4 Ⅳ_2 级结构特征面 |
3.2.5Ⅴ级结构面特征 |
3.3 核桃湾隧道岩体结构特征 |
3.4 核桃湾隧道工程地质围岩分级 |
3.4.1 围岩分级方法 |
3.4.2 核桃湾隧道围岩分级原则 |
3.4.3 核桃湾铁路隧道分级结果 |
3.5 本章小结 |
第4章 围岩变形机理和失稳模式分析 |
4.1 叙大铁路层状隧道已有变形特征分析 |
4.1.1 岩性 |
4.1.2 轴线与控制性结构面组合关系 |
4.1.3 结构面倾角 |
4.1.4 地下水 |
4.2 隧道围岩失稳与结构面分布分析 |
4.3 围岩稳定性预判 |
4.3.1 核桃湾隧道围岩稳定性预判 |
4.3.2 施工过程中高风险围岩段稳定性超前判识 |
4.4 核桃湾隧道典型洞段变形条件分析 |
4.4.1 岩体结构特征 |
4.4.2 围岩强度特征 |
4.4.3 隧道轴线与控制性结构面走向夹角 |
4.4.4 控制性结构面倾角影响 |
4.4.5 地下水因素 |
4.5 典型段的变形破坏过程分析 |
4.5.1 计算模型的建立 |
4.5.2 计算方案与参数选取 |
4.5.3 离散元模拟结果分析 |
4.6 变形破坏综合分析 |
4.6.1 初衬变形破坏迹象 |
4.6.2 典型洞段变形破坏机制分析 |
4.6.3 变形破坏形式与演化过程分析 |
4.7 小结 |
第5章 隧道岩土变形分析及防灾对策研究 |
5.1 典型洞段三维数值模型 |
5.1.1 模型尺寸及计算范围 |
5.1.2 模型分区与参数选取 |
5.1.3 模拟方案 |
5.2 天然状态及无支护开挖模拟分析 |
5.2.1 典型洞段内的天然应力场 |
5.2.2 无支护开挖应力分布特征 |
5.2.3 无支护开挖位移及塑性区特征 |
5.3 采用IV级I型支护围岩应力-应变特征分析 |
5.3.1 支护方案 |
5.3.2 IV级I型支护开挖应力分布特征 |
5.3.3 IV级I型支护开挖位移及塑性区特征 |
5.4 采用IV级II型支护围岩应力-应变特征分析 |
5.4.1 支护方案 |
5.4.2 IV级II型支护围岩应力分布特征 |
5.4.3 IV级II型支护围岩位移及塑性区特征 |
5.5 异型超前小导管围岩应力-应变特征分析 |
5.5.1 支护方案 |
5.5.2 异型超前小导管围岩应力分布特征 |
5.5.3 异型超前小导管围岩位移及塑性区特征 |
5.6 锚固核心土围岩应力-应变特征分析 |
5.6.1 支护方案 |
5.6.2 锚固核心土围岩应力分布特征 |
5.6.3 锚固核心土围岩位移及塑性区特征 |
5.7 支护效果对比分析 |
5.8 小结 |
结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得学术成果 |
(6)隧道外水压力评估的折减系数法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 引言 |
1.1 选题依据及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 隧道外水压力理论的研究现状 |
1.2.2 隧道外水压力计算方法的研究现状 |
1.2.3 隧道外水压力模拟试验的研究现状 |
1.3 论文主要内容及研究思路 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 隧道外水压力折减系数法及影响因素 |
2.1 隧道外水压力折减系数法 |
2.2 围岩渗透性能对外水压力的影响 |
2.2.1 隧道水文地质结构划分 |
2.2.2 均匀水文地质结构 |
2.2.3 渐变水文地质结构 |
2.3 衬砌参数对外水压力的影响 |
2.4 小结 |
第3章 外水压力折减系数解析公式 |
3.1 地下水渗流力学理论 |
3.1.1 地下水流的基本假设 |
3.1.2 线性渗流定律 |
3.1.3 渗流连续性方程 |
3.2 隧道开挖水头损失系数 |
3.2.1 均匀水文地质结构 |
3.2.2 渐变水文地质结构 |
3.3 地下水渗流水头损失系数 |
3.3.1 均匀水文地质结构 |
3.3.2 渐变水文地质结构 |
3.4 折减系数解析公式 |
3.4.1 均匀水文地质结构 |
3.4.2 渐变水文地质结构 |
3.5 小结 |
第4章 外水压力折减系数试验修正公式 |
4.1 外水压力物理模拟试验 |
4.1.1 试验模型及参数 |
4.1.2 试验结果 |
4.2 折减系数试验修正公式 |
4.2.1 试验公式拟合 |
4.2.2 利用解析公式验证 |
4.2.3 试验公式修正 |
4.3 小结 |
第5章 歇马隧道外水压力计算评估 |
5.1 隧道工程概况 |
5.2 研究区地质背景概况 |
5.2.1 自然地理 |
5.2.2 地质背景 |
5.2.3 岩溶发育特征 |
5.3 研究区水文地质条件概况 |
5.3.1 地下水类型及含水岩组划分 |
5.3.2 水文地质单元划分及地下水补径排特征 |
5.3.3 地下水动态特征 |
5.4 水文地质结构概化及参数选取 |
5.4.1 水文地质结构概化 |
5.4.2 参数选取 |
5.5 折减系数试验修正公式可靠性分析 |
5.5.1 基于折减系数试验修正公式外水压力计算 |
5.5.2 基于折减系数解析公式外水压力计算 |
5.5.3 基于折减系数其他经验公式外水压力计算 |
5.5.4 可靠性验证分析 |
5.6 小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得学术成果 |
(7)隧道单层衬砌作用机理及设计方法研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 问题的提出 |
1.1.1 工程背景及意义 |
1.1.2 学术背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 单层衬砌的力学概念 |
1.2.2 单层衬砌的结构形式 |
1.2.3 用于单层衬砌支护设计的围岩稳定性评价方法 |
1.2.4 用作单层衬砌的喷混凝土力学指标 |
1.3 本文研究内容及研究方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
1.3.3 研究技术路线 |
第2章 围岩应力特征及其稳定性分析 |
2.1 围岩中的地应力场 |
2.1.1 初始地应力场 |
2.1.2 洞室开挖后的应力场 |
2.2 毛洞稳定性的影响因素 |
2.2.1 地质因素 |
2.2.2 工程因素 |
2.3 基于 Q系统的洞室围岩稳定性分析 |
2.3.1 Q值影响因素及其取值 |
2.3.2 宏观地质构造对 Q值的影响分析 |
2.3.3 地形对 Q值的影响分析 |
2.3.4 Q值的修正计算 |
2.4 基于屈服接近度的洞室围岩稳定性分析 |
2.4.1 屈服及屈服接近度的概念 |
2.4.2 毛洞稳定性的屈服接近度分析 |
2.4.3 基于屈服接近度的毛洞稳定性分级 |
2.5 基于围岩松动圈的洞室围岩稳定性分析 |
2.5.1 关于围岩松动圈 |
2.5.2 围岩松动圈稳定性判据 |
2.5.3 围岩松动圈分类 |
2.5.4 围岩松动圈的测试技术 |
2.6 三种洞室围岩稳定性分析方法的综合评价 |
2.7 本章小结 |
第3章 隧道单层衬砌的作用机理分析 |
3.1 单层衬砌的支护对象分析 |
3.1.1 围岩的碎胀与碎胀(变形)力 |
3.1.2 岩石碎胀变形试验与分析 |
3.1.3 围岩与支护共同作用原理 |
3.2 单层衬砌的力学传递机理 |
3.3 单层喷混凝土衬砌的作用机理分析 |
3.3.1 喷混凝土衬砌的局部受力机理分析 |
3.3.2 喷混凝土衬砌的整体受力机理分析 |
3.3.3 单体锚杆的支护作用机理 |
3.3.4 群锚组合支护的作用机理 |
3.4 多层混凝土构成的单层衬砌作用机理的数值模拟分析 |
3.4.1 基于接触的单层衬砌力学模型的提出 |
3.4.2 接触问题的数值分析理论基础 |
3.4.3 接触构件横截面上应力分布特征研究 |
3.4.4 数值计算模型 |
3.4.5 单层衬砌与复合式衬砌的力学机理比较分析 |
3.4.6 单层衬砌结构内力分配机制分析 |
3.5 多层混凝土构成的单层衬砌作用机理的现场试验研究 |
3.5.1 测试工点概况 |
3.5.2 测试项目及元件布置 |
3.5.3 测试结果与分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 用作单层衬砌的喷射混凝土力学性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 喷射混凝土的配合比设计及基准抗压强度 |
4.2.1 试验原材料 |
4.2.2 试件制作 |
4.2.3 配合比设计及基准抗压强度 |
4.3 喷混凝土的初期抗压强度 |
4.4 喷混凝土的粘结抗拉强度 |
4.4.1 试件制作及粘结抗拉强度计算 |
4.4.2 喷混凝土与岩石之间的粘结抗拉强度 |
4.4.3 喷混凝土与喷混凝土之间的粘结抗拉强度 |
4.5 喷混凝土的粘结抗剪强度 |
4.5.1 喷混凝土与岩石之间的粘结抗剪强度 |
4.5.2 喷混凝土与喷混凝土之间的粘结抗剪强度 |
4.6 喷混凝土的抗渗性能试验 |
4.7 用作单层衬砌的喷混凝土力学性能控制指标 |
4.8 本章小结 |
第5章 单层衬砌的设计思路及支护参数的确定 |
5.1 围岩松动圈影响因素的数值模拟研究 |
5.1.1 三维非线性数值模型 |
5.1.2 隧道跨度对松动圈的影响研究 |
5.1.3 侧压力系数对松动圈形态的影响研究 |
5.1.4 地应力对松动圈的影响研究 |
5.1.5 岩体强度对松动圈的影响研究 |
5.1.6 围岩松动圈影响因素的重要程度分析 |
5.2 基于松动圈支护理论的双线高速铁路隧道围岩分级 |
5.3 200km/h双线高速铁路隧道的单层衬砌支护参数 |
5.4 单层衬砌的设计原则 |
5.4.1 设计原则及流程 |
5.4.2 设计中应注意的问题 |
5.5 本章小结 |
第6章 工程应用实例 |
5.1 工程概况 |
5.1.1 工点简介 |
5.1.2 地层岩性、地质构造及水文地质条件 |
5.1.3 2#斜井原设计衬砌支护参数 |
5.2 单层衬砌支护预设计 |
5.2.1 基于屈服接近度的围岩稳定性分析 |
5.2.2 单层衬砌支护参数 |
5.3 围岩松动圈现场测试及预设计修正 |
5.3.1 地质雷达探测法确定围岩松动圈范围 |
5.3.2 预设计修正 |
5.4 隧道施工工艺和方法 |
5.4.1 隧道光面爆破设计 |
5.4.2 单层衬砌平整度控制及施工工艺 |
5.5 技术经济和社会效益 |
5.6 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表论文情况 |
攻读博士学位期间参加科研情况 |
攻读博士学位期间科研项目鉴定及获奖情况 |
(8)近饱和黄土大断面隧道变形控制研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究课题的提出 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 黄土工程性质研究现状 |
1.2.2 富水隧道支护技术研究现状 |
1.2.3 黄土隧道支护技术研究现状 |
1.2.4 黄土隧道地基处理技术研究现状 |
1.2.5 三维激光扫描技术研究现状 |
1.3 存在的问题 |
1.4 研究内容 |
第二章 张茅黄土隧道工程地质特性分析 |
2.1 概述 |
2.2 黄土的工程特性 |
2.2.1 黄土的成因 |
2.2.2 黄土的成分 |
2.2.3 黄土的基本工程地质特征 |
2.3 富水黄土的工程特性 |
2.4 张茅隧道富水黄土的工程特性 |
2.4.1 郑西客专黄土隧道围岩分级 |
2.4.2 张茅隧道黄土的物理力学性质 |
2.4.3 张茅隧道黄土工程特性 |
2.4.4 隧道工程概况 |
2.4.5 隧道工程难点 |
2.4.6 隧道工程难点 |
2.5 小结 |
第三章 富水大断面黄土隧道开挖模式对变形的影响及施工参数优化 |
3.1 概述 |
3.2 隧道施工方法对比分析 |
3.2.1 计算假定 |
3.2.2 地层及支护物理力学参数 |
3.2.3 三维弹塑性快速拉格朗日有限差分解法的基本理论 |
3.2.4 计算模型 |
3.2.5 计算结果分析 |
3.3 张茅隧道施工方法的选择 |
3.3.1 施工工序时间分析 |
3.3.2 经济性比较 |
3.3.3 工程实际经验反馈 |
3.4 张茅隧道三台阶七步开挖法施工过程数值模拟 |
3.4.1 围岩及支护物理力学参数 |
3.4.2 计算模型 |
3.4.3 计算结果及分析 |
3.5 三台阶七步开挖法施工工艺研究 |
3.5.1 三台阶七步开挖法特点 |
3.5.2 三台阶七步开挖法施工工艺流程 |
3.5.3 三台阶七步开挖法施工作业 |
3.5.4 仰拱施工 |
3.6 小结 |
第四章 富水大断面黄土隧道施工变形规律的现场监测研究 |
4.0 概述 |
4.1 监控量测的意义 |
4.2 监测项目 |
4.3 监测方法 |
4.3.1 三维净空位移测量方法 |
4.3.2 初支内力及压力量测方法 |
4.4 监测结果及分析 |
4.4.1 测试结果汇总 |
4.4.2 拱顶与拱脚沉降 |
4.4.3 水平收敛 |
4.4.4 初期支护钢架应力 |
4.4.5 围岩压力 |
4.4.6 初支与二衬接触压力 |
4.5 监控基准值及监控管理 |
4.5.1 监控指标的设置 |
4.5.2 监控基准值 |
4.5.3 监控管理 |
4.6 三维激光扫描变形监测方法研究 |
4.6.1 掌子面变形监测 |
4.6.2 与传统收敛监测方法的对比 |
4.6.3 精度评定 |
4.7 小结 |
第五章 富水大断面黄土隧道施工掌子面及周围土体变形控制技术研究 |
5.1 三台阶七步开挖法的合理施工参数 |
5.1.1 台阶长度设置 |
5.1.2 台阶高度设置 |
5.1.3 台阶错台距离 |
5.2 确定合理开挖进尺 |
5.3 有效控制掌子面的稳定 |
5.3.1 预留核心土 |
5.3.2 开挖面尽早封闭 |
5.3.3 施做超前小导管 |
5.4 有效控制拱脚的稳定 |
5.4.1 大拱脚 |
5.4.2 锁脚锚杆 |
5.5 快速封闭仰拱 |
5.6 完善施工防排水措施 |
5.7 小结 |
第六章 富水大断面黄土隧道仰拱变形控制及动力性能研究 |
6.1 概述 |
6.2 黄土隧道地基处理试验段的选取 |
6.3 地基处理试验现场验证 |
6.3.1 测试方法的说明 |
6.3.2 现场结果分析 |
6.4 小结 |
第七章 富水大断面黄土隧道仰拱长期稳定性研究 |
7.1 概述 |
7.2 现场试验 |
7.2.1 测试内容 |
7.2.2 测试布置及安排 |
7.2.3 试验数据测读与记录 |
7.3 试验结果 |
7.3.1 仰拱填充面振动位移—激振频率变化关系 |
7.3.2 仰拱填充面振动速度——激振频率变化关系 |
7.3.3 变频激振动应力——激振时间变化关系 |
7.3.4 疲劳激振动应力—累计激振次数变化关系 |
7.3.5 振动速度—深度变化关系 |
7.3.6 不同激振频率下动应力—深度变化关系 |
7.3.7 激振试验前后隧底黄土级配曲线试验结果对比分析 |
7.3.8 激振试验前后隧底黄土抗剪强度试验结果对比分析 |
7.4 小结 |
第八章 结论 |
论文创新点 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(9)脆弱生态区隧道群施工期地下水运移特征及环境效应研究(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 隧道地下水运移特征研究现状 |
1.2.2 隧道施工引起地下水运移的生态环境效应评价研究现状 |
1.2.3 寒区隧道防排水研究现状 |
1.2.4 存在的问题 |
1.3 研究内容与研究方法路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法路线 |
第二章 乌鞘岭隧道群区域环境地质特征 |
2.1 工程概况 |
2.2 自然地理 |
2.2.1 地形地貌 |
2.2.2 气象 |
2.2.3 水文 |
2.3 区域地质 |
2.3.1 地层岩性 |
2.3.2 地质构造 |
2.4 区域水文地质 |
2.4.1 地下水类型及赋存特征 |
2.4.2 地下水的补给、径流与排泄条件 |
2.5 生态环境 |
2.5.1 土壤 |
2.5.2 植被 |
2.5.3 生态环境分区 |
2.6 小结 |
第三章 乌鞘岭隧道群区域地下水环境现场观测 |
3.1 概述 |
3.2 现场观测方案设计 |
3.2.1 观测点布点原则与布点方案 |
3.2.2 观测项目及观测方法 |
3.3 土壤水分观测结果及分析 |
3.3.1 土壤水分观测结果 |
3.3.2 土壤水分观测结果分析 |
3.4 地下水位观测结果及分析 |
3.4.1 地下水位观测结果 |
3.4.2 地下水位观测结果分析 |
3.5 小结 |
第四章 乌鞘岭隧道群区域三维渗流场数值模拟 |
4.1 模型的建立 |
4.1.1 概念模型 |
4.1.2 数学模型 |
4.2 三维渗流场数值模拟 |
4.2.1 坐标系的选择 |
4.2.2 渗流区的剖分 |
4.2.3 参数的选择 |
4.2.4 地表水体 |
4.2.5 大气降水入渗补给 |
4.2.6 模型求解方法 |
4.3 初始流场 |
4.4 隧道施工期地下水渗流场 |
4.4.1 隧道施工方案与进度安排 |
4.4.2 计算模型的建立 |
4.4.3 隧道涌水量计算 |
4.4.4 隧道施工期地下水渗流场 |
4.4.5 隧道施工期地下水渗流场影响分析 |
4.4.6 数值模拟值与实际观测值对比分析 |
4.5 隧道竣工十年地下水渗流场预测 |
4.5.1 隧道竣工十年地下水渗流场 |
4.5.2 隧道竣工十年地下水渗流场影响分析 |
4.5.3 隧道竣工十年潜水位动态变化分析 |
4.6 小结 |
第五章 乌鞘岭隧道群施工期生态环境效应评价 |
5.1 概述 |
5.2 指标体系的构建 |
5.2.1 指标体系构建原则 |
5.2.2 指标的筛选 |
5.2.3 指标体系 |
5.2.4 指标内涵及划分标准 |
5.2.5 指标的获取及量化 |
5.2.6 指标的无量纲化 |
5.3 物元可拓模型 |
5.3.1 物元理论 |
5.3.2 确定经典域 |
5.3.3 确定节域 |
5.3.4 确定待评物元 |
5.3.5 定权系数 |
5.3.6 各评价指标关于各等级的关联度 |
5.3.7 综合关联度 |
5.3.8 确定评定等级 |
5.4 隧道群施工期生态环境效应综合评价 |
5.4.1 评价指标量值的确定 |
5.4.2 确定经典域及节域 |
5.4.3 确定待评物元 |
5.4.4 定权系数 |
5.4.5 关联度计算 |
5.4.6 综合关联度计算 |
5.4.7 确定评定等级 |
5.5 小结 |
第六章 乌鞘岭隧道群防排水措施 |
6.1 概述 |
6.2 围岩注浆堵水措施 |
6.2.1 注浆材料及其浆液的配制 |
6.2.2 注浆参数的确定 |
6.2.3 注浆方式与顺序 |
6.2.4 注浆结束标准与合格标准 |
6.2.5 注浆施工工艺 |
6.3 结构防水措施 |
6.3.1 抗渗喷射混凝土 |
6.3.2 耐低温防水材料 |
6.3.3 二次衬砌防渗混凝土 |
6.3.4 耐低温止水条 |
6.4 排水系统设置 |
6.5 小结 |
结论及展望 |
主要结论 |
主要创新点 |
进一步研究建议 |
参考文献 |
攻读博士期间取得的研究成果 |
致谢 |
(10)小净距隧道近接施工围岩稳定性及结构力学行为特征研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 小净距隧道研究的必要性 |
1.2 小净距隧道的发展现状 |
1.3 项目简介 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 依托工程概况 |
1.4 论文的主要研究工作和研究方法 |
第2章 基本理论及模型建立 |
2.1 基本理论 |
2.1.1 围岩的力学模型 |
2.1.2 地应力场的模拟 |
2.1.3 边界条件的确定 |
2.1.4 释放荷载的计算 |
2.2 模型的建立 |
2.2.1 计算模型本构关系的选择 |
2.2.2 模型参数的选择 |
2.2.3 模拟单元的选择 |
第3章 平面有限元静力计算及分析 |
3.1 计算模型建立及计算工况的总体概述 |
3.2 小净距隧道毛洞受力特性及稳定性分析 |
3.2.1 计算模型和计算工况的确定 |
3.2.2 计算结果分析 |
3.3 小净距隧道合理支护方案分析 |
3.3.1 计算模型和计算工况的确定 |
3.3.2 计算结果分析 |
3.4 小净距隧道合理施工工法探讨 |
3.4.1 计算模型和计算工况的确定 |
3.4.2 计算结果分析 |
第4章 三维有限元静力分析 |
4.1 计算工况的确定 |
4.1.1 计算模型 |
4.1.2 数值模拟目标面 |
4.1.3 模拟施工步骤 |
4.2 计算结果及分析 |
4.2.1 先行洞拱顶位移的发展 |
4.2.2 地表位移随开挖过程的变化 |
4.2.3 目标段中壁承受荷载的变化 |
4.2.4 塑性区随开挖过程的变化 |
4.3 结论 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表论文及所参加科研项目 |
四、×家河隧道喷锚试验与施工(论文参考文献)
- [1]隧道突水突泥致灾构造分类、地质判识、孕灾模式与典型案例分析[J]. 李术才,许振浩,黄鑫,林鹏,赵晓成,张庆松,杨磊,张霄,孙怀凤,潘东东. 岩石力学与工程学报, 2018(05)
- [2]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)
- [3]水平层状隧道围岩压力拱理论研究[D]. 李奎. 西南交通大学, 2010(03)
- [4]层状碎裂结构隧道围岩稳定性分析及防灾对策研究 ——以叙大铁路核桃湾隧道为例[D]. 屈鹏程. 成都理工大学, 2015(04)
- [5]喷锚支护的使用效果及受力机理[J]. 刘启琛,臧萱武. 中国铁道科学, 1979(01)
- [6]隧道外水压力评估的折减系数法研究[D]. 王欣. 成都理工大学, 2019(02)
- [7]隧道单层衬砌作用机理及设计方法研究[D]. 张俊儒. 西南交通大学, 2007(06)
- [8]近饱和黄土大断面隧道变形控制研究[D]. 张爱军. 北京交通大学, 2015(12)
- [9]脆弱生态区隧道群施工期地下水运移特征及环境效应研究[D]. 毛正君. 长安大学, 2013(05)
- [10]小净距隧道近接施工围岩稳定性及结构力学行为特征研究[D]. 谢卓雄. 西南交通大学, 2005(07)