双层钢筋网在不良地质断面地下洞穴支护中的应用

双层钢筋网在不良地质断面地下洞穴支护中的应用

一、双层钢筋网在地下洞室不良地质地段支护中的应用(论文文献综述)

孙会彬[1](2019)在《大断面隧道装配式约束混凝土支护稳定承载机制及关键技术研究》文中研究表明随着我国经济高速发展,交通需求量剧增,大断面隧道建设已经成为一种新常态。锚网喷与型钢拱架联合支护方式在大断面隧道中广泛应用,由于大断面隧道与常规断面隧道在围岩受力、变形上有明显不同的力学行为,导致大断面隧道出现如下几个典型的问题:①初支拱架由于刚度低、纵向约束不足、喷层开裂,常常导致拱架局部弯扭失稳继而整体失稳侧倾,不能充分发挥其材料强度;②由于初期支护体系发生破坏,导致喷层开裂、掉块,进而导致支护体系出现薄弱环节,发生大范围破坏甚至塌方;③工人在上述危险环境中作业,安全成本高,往往会造成施工效率低、人员伤亡频繁、围岩得不到有效控制等。针对以上问题,本文基于大断面隧道典型工程问题基本特征,研究各工程问题发生机制,针对性的提出一种行之有效的支护方式和施工技术:装配式约束混凝土支护体系,重点围绕约束混凝土拱架节点参数设计、组合拱架空间布设参数设计、约束混凝土组合拱架稳定承载试验及初期支护结构承载特性开展研究,研发了配套机械化施工关键技术,形成了装配式约束混凝土支护体系现场机械化施工工艺。主要研究工作及成果如下:(1)大断面隧道典型工程问题及发生机制结合现场工程实践,在充分的现场调研和分析基础上,归纳总结了目前大断面隧道典型的几类工程问题的破坏形式及发生特点,分析了大断面隧道工程问题发生的诱导因素,根据其主要特征和力学机制进行分类研究,针对性的分析各类工程问题发生机制,提出了“高强、高刚、完整”的支护理念和“安全、高效、经济”的施工理念,建立了装配式约束混凝土支护体系。(2)约束混凝土拱架节点承载机制开展了纯弯和压弯作用下的约束混凝土基本构件、套管节点及装配式节点构件理论分析及室内力学性能试验,明确了各类节点构件典型破坏模式及力学特性;建立了两类节点简化计算模型,推导了节点强度承载判据,形成了两类节点承载力计算方法。(3)约束混凝土组合拱架稳定承载机制及空间影响规律分析基于静力平衡法推导了多心约束混凝土拱架在平面外失稳状态下的平衡方程、几何方程、物理方程,得到了多心拱架稳定临界承载力计算方法;开展了多心约束混凝土拱架及拱架的空间组合支护体系的平面外稳定性研究,明确了拱架间距、拱架刚度、纵向连接环距、纵向连接强度等约束混凝土支护体系空间布设参数对拱架承载能力的影响机制,建立了拱架空间布设参数设计依据。(4)约束混凝土组合拱架稳定承载对比试验改造研发了地下工程组合拱架力学性能试验系统,系统开展了约束混凝土组合拱架与传统工字钢组合拱架的力学性能对比试验,通过对组合拱架的极限荷载、受力变形进行分析,深入研究了两类组合拱架的受力变形规律、失稳破坏模式,明确了两类拱架在组合状态下的稳定承载与变形破坏机制。(5)约束混凝土初期支护结构承载机制开展了约束混凝土喷射混凝土复合支护结构纯弯试验,从变形破坏形态、荷载位移曲线及极限承载力等方面,分析其受力性能和变形破坏特性,明确了不同约束混凝土拱架形式、钢筋网片布设方案对支护体系整体承载力学特性的影响机制;结合数值模拟,考虑不同混凝土喷层强度、不同约束混凝土组合拱架间距,不同纵向连接的环距等因素,设置不同计算工况,研究约束混凝土支护承载力学特性及围岩控制效果。(6)大断面隧道机械化施工关键技术研究及应用针对大断面隧道拱架安装过程中人力施工效率低、安全性差等问题,研发了拱架智能安装机以及自动装配式节点、纵向定位连接等装配式拱架配套装置,形成了机械化施工的配套工艺;进行了装配式拱架施工全过程力学分析,研究了拱架举升全过程中各截面应力及变形的变化规律,明确了举升全过程中拱架的受力机制;进行了装配式拱架机械化施工现场应用,施工效率和安全性显着提升。

张澄宇[2](2017)在《海底隧道施工期塌方机理及处置方法研究》文中认为在海底隧道施工中,塌方是一种常见的事故,隧道塌方的影响因素很多,治理比较困难,塌方事故一旦发生,不仅延误工期,提高工程费用,损坏施工机械,甚至造成人员伤亡。本课题以某电厂位于海底的取排水隧道工程为案例,全面分析了隧道塌方事故发生的原因,提出海底隧道塌方的处置方案,并运用数值仿真模拟的方法,对隧道塌方的处置过程进行了模拟对支护结构的受力特性进行了分析,对处置方案的安全性进行了评价,并对其进行了优化分析,,对以后类似隧道塌方的治理有实际的指导和借鉴意义。通过分析得出了以下主要结论:(1)海底隧道局部坍塌的影响因素一般有地质条件,地下水,设计、施工以及管理因素等几个方面。在这些因素中,不良地质条件属于引起隧道坍塌的一个非常重要的原因,地下水则是隧道塌方的第二位的影响因素。当然隧道建设过程中隧道设计、隧道施工和管理中的一些因素也同样不能忽略,这些都是引起隧道塌方的相关因素。(2)针对某电厂取排水隧道工程塌方实例,可以得到海底隧道洞口段地质条件一般较差,围岩极为破碎、承载能力很差,围岩级别一般为Ⅳ或Ⅴ级,若发生塌方,其基本处置步骤为:塌体控制,塌体表面处理,塌体坡脚加固,塌体内部处理,拱顶上部塌腔处理,隧洞开挖支护,塌方体二次开挖支护,监控测量。(3)对某电厂取排水隧道工程塌方进行应力场、位移场的数值模拟得出:上下台阶开挖会导致应力释放现象,位移也会增大,隧道围岩的最大应力主要集中在上下台阶交接处,施工时应注意此区域的施工质量,及时施工二衬可以有效的增加隧道围岩的稳定性。(4)如果发生海底隧道塌方需按照“先治水,后加固;防扩大,再处理”这一处置原则进行处置,按照工程实际状况选择适合的开挖方法及支护方式,施工中坚持信息化指导,不断提高施工的管理水平,施工中始终要遵循开挖能量最小原理,避免对围岩稳定性造成影响,这是优化海底隧道塌方处置方法的最基本途径。

党超[3](2012)在《马鞍子梁隧道围岩变形规律及初期支护结构安全性研究》文中研究指明开展复杂条件下公路隧道围岩变形规律及初期支护结构安全性研究对于隧道的安全施工具有重要价值。本文以马鞍子梁公路隧道工程为依托,采用理论分析、支护设计、数值模拟和现场监测相结合的手段开展研究工作,主要结论有:(1)完成了影响马鞍子梁隧道围岩变形的主要因素分析。结果表明,影响围岩变形因素有围岩级别、地应力、施工因素三方面,其中施工因素受开挖方法、支护结构、临近施工等方面影响。(2)基于工程类比和理论计算方法完成了马鞍子梁隧道Ⅳ级围岩的初期支护参数设计。通过FLAC3D数值模拟,研究了不同开挖方式、不同埋深等工况时Ⅳ级围岩初期支护参数的合理性。结果表明,留核心土开挖方法是Ⅳ级围岩隧道合理的开挖方式,不同埋深对初期支护参数影响比较大。(3)完成了马鞍子梁隧道围岩变形现场监测方案设计与现场监测研究。采用变形曲线、变形速度曲线、和变形加速度曲线研究了隧道围岩的变形特征。采用统计方法分析围岩级别与围岩稳定时间、围岩稳定值的关系,得到了马鞍子梁隧道围岩变形规律。现场量测数据与数值模拟结果的对比表明,围岩的变形实测值与FLAC3D预测值变化趋势基本一致。(4)通过理论计算和数值模拟相结合的方法完成了型钢喷射混凝土初期支护的安全性评价。结果表明,同一埋深情况下,随着钢拱架间距的增加,初期支护安全系数减小,减小幅度不太大;同一钢拱架间距,随着埋深的增加,初期支护安全系数也相对减小。型钢喷射混凝土初期支护形式支护效果非常明显,初期支护安全系数不小于2.0,说明喷射混凝土强度达到设计强度时,安全系数偏保守。

李文江[4](2012)在《软弱围岩隧道变形特征与控制技术研究》文中提出软弱围岩隧道的稳定性及变形控制一直是界内关注的焦点之一,而软弱围岩隧道工程的设计理念、稳定性判别方法和变形控制技术又是控制隧道施工安全、施工造价以及施工周期的决定因素。经过了多年来隧道界的共同努力,虽然在某些方面取得了长足发展,但还远未形成一个成熟的理论体系。本文在借鉴和传承国内外现有理论研究成果的基础上,根据我国铁路隧道施工分部开挖的特点,针对软弱围岩山岭隧道,采用数值模拟和典型工程现场试验的方法,在施工变形特征、施工过程稳定性判别以及变形控制技术等方面进行了系统研究,并形成以下主要成果:(1)软弱围岩隧道空间变形一般均包括三个部分,即掌子面前方的先行变形、掌子面变形和后方收敛变形。先行变形影响范围约为掌子面前方1.5D以内;对于软弱围岩隧道,掌子面前方先行变形中,拱顶下沉较水平收敛更加明显。(2)软弱围岩隧道,围岩掌子面挤出变形、上台阶拱脚沉降变形均相对显着。隧道开挖后铁路单线隧道以收敛变形为主,铁路双线隧道拱顶沉降变形亦相对显着。(3)软弱围岩隧道产生较大变形的根本原因在于围岩软弱和地应力值相对较大,施工过程中洞周围岩塑性区分布范围和深度大,隧道变形的主方位一般为塑性区主发展方位。(4)定义了软弱围岩隧道体系的极限状态。软弱围岩隧道稳定可定义为:施工中围岩不发生坍塌,洞周位移协调发展且收敛,支护结构不产生影响承载能力的开裂和破损。当围岩和支护系统一起,或其一部分达到上述临界状态为隧道的稳定性极限状态。(5)将突变理论引用到隧道,形成了基于塑性应变突变理论的围岩稳定性分析方法,并确定了未支护隧道的极限位移。(6)根据钢架和混凝土喷层不同的材料特性和支护作用效果,研究中考虑了二者的不同作用时机,并在支护结构极限状态定义的基础上,确定了不同围岩级别、不同埋深下的支护后隧道体系相应的极限位移。(7)采用面内非线性屈曲模型,对支护结构的承载极限和失稳模式进行了分析研究。分析结果显示,锚杆抗力在20~100MPa/m之间时,支护结构的承载能力为0.5~1.0MPa,说明在深埋软弱围岩隧道条件下,支护结构发生整体压溃的可能性很大。同时,支护结构在发生整体失稳时,一般变形是不协调的,这一点也符合工程实际情况。(8)在数值分析和现场试验的基础上,形成了软弱围岩隧道变形控制技术体系。具体包括:开挖技术、支护技术、掌子面稳定技术、拱脚稳定技术、支护补强技术、超前支护技术以及空间变形监测及反馈技术等。(9)根据软弱围岩隧道施工过程中各工况下隧道变形的计算统计结果、典型隧道现场测试统计结果以及计算极限位移和支护结构承载能力等,同时借鉴了相关工程的成功经验,提出了软弱围岩隧道变形控制基准。(10)综合前述研究成果,并借鉴国内外相关工程经验,针对不同工况提出了软弱围岩施工变形控制措施方案,并将研究成果应用于依托工程,在实际过程应用中效果良好。

宋波[5](2011)在《达陕高速公路隧道塌方机制及处治措施研究》文中研究表明随着我国基础设施的建设,我国公路隧道设计、施工技术有了飞速的发展。塌方是隧道建设中危害极大的地质灾害之一,投入到塌方治理的费用呈逐年增加趋势。隧道在开挖过程中,由于地质构造,施工方法等问题而造成塌方事故时常发生。塌方的发生,严重影响隧道施工的安全,同时造成了重大经济损失。因此,对塌方事故的发生机制和处理方法进行总结,对以后隧道的快速安全施工具有较大的实际意义。本文以四川达陕高速公路隧道建设中的发生的塌方事故为例,利用地质调查、理论分析和数值模拟等手段对达陕高速公路隧道中引起塌方的因素、塌方的类型以及相应的塌方形成机制进行分析总结,并对塌方的处治措施进行了研究,获得的主要成果如下:(1)通过对隧道塌方实例的分析,总结出达陕高速公路隧道塌方的影响因素主要为:构造破碎带、地下水的间接作用、涌水突泥、隧道偏压和施工方法等五个方面。同时对塌方的类型进行了总结,将隧道塌方的类型按控制因素、诱发因素、塌方形态因素和机理因素四种因素进行分类。(2)根据前人总结的塌方机制,结合达陕高速公路隧道塌方特点,得出主要有剪切-滑落型、张裂-塌落型、塑流-挤出型、流动-塌落型和振动-塌落型五种塌方机制。(3)采用FLAC3D对防塌方的不同支护结构的加固机理进行数值模拟分析。得出:单独使用锚杆对破碎围岩支护效果不大,单靠增加锚杆长度也不能有效的改善围岩力学性质;在不采取其他支护手段的前提下,钢拱架间距不宜大于1.2m。通过对典型塌方的数值模拟得出:最小主应力在拱腰部位近于垂直或在拱顶部位近于正交。另外,洞室开挖后,在开挖边界一定范围内出现了不同程度的塑性破坏区。在拱顶和底板以张拉性破坏为主,拱腰和拱脚部位以剪切破坏为主。(4)结合达陕高速公路隧道塌方和其他相关的塌方处治措施,对断层破碎带、瓦斯、涌水和浅埋偏压等不同类型下的塌方提出处治措施,对不同规模的塌方提出了处治方案。(5)将信息化施工技术应用于隧道塌方防治中,结合典型实例,证明了信息化施工的可行性和优越性。

刘钦[6](2011)在《炭质页岩隧道软弱破碎围岩大变形机理与控制对策及其应用研究》文中进行了进一步梳理交通隧道、水工隧道及其它地下工程在穿越高地应力、较大残余构造应力、浅埋偏压区域及软弱破碎围岩体时,围岩大变形是一种常见的、危害极大的施工地质灾害。我国基础建设事业的蓬勃发展,公路、铁路以及地下工程迅猛发展,穿越软弱破碎岩体或相对高地应力条件下,围岩产生具有累进性扩展和时间效应的塑性变形,常规支护难以抑制该变形,给施工处理带来极大的困难,处理不当将造成塌方、侵限等,进而造成施工机具毁坏、工期延误、施工成本增加等问题。本文以在建的贵广铁路天平山隧道为依托工程,综合运用室内试验、粘弹塑性理论、地质力学模型试验和三维数值仿真等手段,深入研究了软弱破碎围岩隧道的大变形机理,分析了软弱破碎岩体的大变形机制以及软弱破碎围岩隧道的施工力学性态,提出了大变形控制综合技术体系,取得了一系列有意义的研究成果。(1)系统地调查研究了国内外大变形隧道的变形特征及支护对策,分析了现场软弱破碎围岩大变形段的地质勘察及施工等实际情况,采集了典型软弱破碎围岩岩样,在室内开展了三轴常规压缩和三轴压缩流变试验,依据试验结果曲线,分析炭质页岩的流变力学特性,建立了可以描述依托工程炭质页岩蠕变全过程的粘弹塑性应变软化蠕变力学模型,基于模型的一维本构方程,推导了该蠕变力学模型的三维本构方程,确定了模型的4个参数。借助MATLAB程序对模型的参数进行了辨识,为软弱破碎围岩隧道大变形的时间效应研究奠定了试验基础。(2)通过对软弱破碎围岩大变形新定义的探讨,发现了软弱破碎围岩的累进性扩展和时间效应两大特征;为充分考虑岩体的流变特性,在5项合理假设前提条件下,推导了隧道表面位移及表面位移速率的解析解,实现了对大变形理论的拓展,对比发现解析解与数值解基本吻合。结合依托工程超大断面开挖和软弱破碎围岩的流变特性,开展了现场炭质页岩大变形段施工过程的三维数值仿真,针对隧道施工过程中掌子面前方的先行位移、掌子面位移及掌子面后方位移分别进行了分析和探讨,并考虑了流变时效特征。结果表明,掌子面位于隧道纵深方向某一位置时,受开挖卸荷的影响,掌子面前方1倍洞径左右的岩体将产生较大先行位移,掌子面处位移约占最终位移量量的36%;对于倾斜地层,岩层倾向与掘进方向成钝角时掘进引起的掌子面挤出变形比岩层倾向与掘进方向成锐角时掌子面的挤出变形大。隧道贯通后流变计算的结果表明,流变变形占开挖变形的25%左右,并且主要发生在初期,变形速率达到4.76mm/d,趋于稳定的时间约为60天。(3)基于地质力学模型试验相似理论和现场岩样力学特性的测试结果,研制了软弱破碎岩体隧道施工过程及超载渐近破坏过程的地质力学模型试验系统。该系统包括相似材料、三维组合式模型试验台架、非均匀梯度加载系统和多元信息监测系统等。设计研制了新型低强度单轴压缩蠕变装置,对所研制的软弱围岩相似材料开展了单轴压缩蠕变特性试验研究。研制了大型三维组合式模型试验钢结构台架、非均匀梯度加载液压控制系统。基于光纤光栅传感技术,构建了以全自动信息采集的光纤监测系统为核心的多元信息并行实时监测方法,并辅以自主研发和改进的高精度机械式和光栅尺型微型多点位移计,配合电阻应变采集系统,能够全面捕捉开挖和超载过程中试验材料的位移场、应力场等多场信息的微小变化信号和大幅度波动值,解决了监测方法、仪器和数据处理软件对采集信息造成差异性的难题。经校核计算,模型试验系统主要构件满足强度、刚度要求,可实现同埋深和岩层产状条件下隧道施工过程及围岩渐进性破坏试验。(4)开展了软弱破碎围岩隧道的施工过程及超载渐近性破坏试验,首次从试验角度分析了隧道施工过程中的掌子面挤出变形规律,以及掌子面前方的先行位移变化规律,针对不同支护条件,开展了隧道周围位移的影响范围及其最终沿径向分布规律研究。根据固定断面位移随开挖推进的变化规律,给出了软弱破碎围岩隧道施工过程中纵深影响范围以及掌子面前方径向位移变化规律,分析了隧道施工过程中掌子面挤出变形规律,试验结果与数值仿真结果吻合较好,分析结果对实际工程的施工和设计起到了一定的指导作用。(5)基于软弱破碎围岩隧道大变形的理论分析、模型试验与数值仿真所揭示的规律,通过对软弱破碎围岩的变形特征进行总结,分析了大变形的原因,建立了软弱破碎围岩隧道施工期大变形的综合防治技术体系。该体系对软弱破碎围岩隧道施工期所产生的掌子面前方先行位移、挤出变形以及掌子面后方位移分别提出了针对性控制对策。基于该技术体系,将相应的控制对策在依托工程贵广线天平山隧道和沪蓉西高速公路龙潭隧道进行应用,成功穿越了天平山隧道DK372+535~DK372+335段和龙潭隧道YK70+969~YK70+800段,取得了良好的效果,证实了该体系的有效性和实用性。

杜飞翔[7](2009)在《糯扎渡水电站大跨度高边墙地下厂房围岩稳定性研究》文中指出复杂地质条件下大跨度、高边墙地下洞室围岩稳定性研究是水利水电工程勘测、设计、施工、运行中的重要地质工程问题。在大量工程实践和研究工作中,国内外学者已建立一套关于围岩稳定性评价较为完整的理论体系。但在实际的工程中,特别是对于糯扎渡这种边墙高、跨度大的地下厂房的围岩稳定性问题,还缺少系统的评价方法。本文以糯扎渡水电站大型地下厂房为典型实例,通过对复杂岩体结构条件的准确描述和模型的建立,遵循大型地下洞室整体变形稳定性和局部块体稳定性评价相结合的基本学术思想,评价了复杂环境下大型地下洞室围岩稳定性,提出了支护方案的建议。在系统的研究工作中取得了如下研究成果:(1)应用复杂环境下大型地下洞室围岩稳定性和支护方案确定的工程地质评价方法,系统地评价了糯扎渡水电站大型地下厂房的围岩稳定性,并基于洞室围岩稳定性状况和可能的变形失稳模式提出了支护措施的建议。(2)查清了地下洞室工程区的地质条件,认为该区岩体结构的形成经历了复杂的构造改造过程。该区主要构造迹象表现为断层和节理,其中F1、F3规模最大,以F1断层及F3断层为界,可以将糯扎渡左岸分为三个大的工程地质区。其中,地下厂房布置在工程地质条件最好的C区。(3)应用岩体质量分级的最新成果,对洞室区和左岸工程区的岩体质量进行了总体分级。并根据监测资料,反演分析了岩体的力学参数,反演结果和实测资料吻合较好。(4)通过对糯扎渡地下厂房各级结构面资料的收集、统计和整理,分析其组合关系,确定不稳定块体、潜在不稳定块体和随机块体。在此基础上,利用块体理论和矢量分析法,采用SASW软件,对地下厂房的局部稳定性进行了分析和总结。重点研究了地下厂房各类块的形成机制,失稳方式以及稳定性分析,为地下洞室的局部稳定性评价和支护设计提供了依据。(5)在对工程区岩体结构模型进行概化的基础上,利用复杂岩体建模的基本理论和方法,采用Flac3D模拟了地下厂房开挖后围岩的应力、变形、塑性区的分布特征,且对其进行了系统的分析和总结。为洞室的稳定性评价和支护设计提供了基础资料和理论依据。(6)基于以上研究成果,结合洞室围岩可能的失稳模式,综合新奥法和挪威法的特点,提出相应的支护参数。实际开挖结果表明,支护后围岩的稳定性状态可以满足地下洞室安全的需要。

黄兴华[8](2009)在《软弱围岩条件下的浅埋隧道施工研究》文中研究说明在我国的铁路、公路、市政等工程建设中,经常会遇到浅埋偏压软弱围岩隧道。自上世纪八十年代以来,随着新奥法原理的推广应用,施工支护方式有了长足的改进,采取超前支护、钢架、径向锚杆,网喷混凝土等快速有效的支护措施,有效的增强了围岩的自稳能力,大大加快了施工进度,同时安全、质量也得到了强有力的保障。当前国内外各行业除施工方法、技术手段有较大进步,隧道施工中越来越重视超前地质预报工作,在本工程中采用了地质雷达进行施工期间的地质预测预报。本文结合韶山一号工程尖卜洞隧道群的施工实例,采用现场施工技术对策探讨、围岩测试分析、数值模拟分析和监控量测等研究方法,对软弱围岩公路隧道施工过程进行了研究,主要的研究内容有:1.首先明确了浅埋的定义,分析了软岩的地质特征和工程特性,对影响软弱围岩隧道的稳定因素作了较为全面的分析;2.根据软弱围岩公路隧道的特点,系统的总结了软弱围岩公路隧道开挖支护机理和施工方法。对目前软弱围岩公路隧道常用的开挖方法进行比较,认为两台阶法具有较大优点,在保证施工安全的基础上并能确保工程质量和工期。对软弱围岩隧道的支护,开挖后可采用锚杆、喷混凝土和钢支撑组成柔性支护予以控制。对于某些需要特殊处理的地段,在施工过程中可采用在隧道底部及时加设临时仰拱、管棚注浆及加设锁脚锚杆等方法以达到控制隧道变形的目的;3.详细分析浅埋隧道的的施工工艺及受力特性;建立尖卜洞隧道施工期的防坍塌措施与坍塌应急预案4.对施工过程进行了数值模拟,研究了塑性区变化情况、初期支护的内力、洞周围变形及开挖进尺和拱顶下沉关系。从数值分析的结果看,隧道施工选用的开挖支护方式是合理的。5.本文对隧道拱顶下沉、隧道周边位移收敛和衬砌内力进行了监控量测,以此来反馈隧道开挖和支护施工过程是否合理,同时也验证了数值模拟的可靠性。本文以实际工程为研究对象,并将研究成果运用到工程实践中,产生了较为显着的经济效益和社会效益,对类似工程具有一定的参考价值。

李志厚[9](2009)在《云南山岭公路隧道修筑技术研究》文中研究表明我国西部广大地区地形、地质条件复杂,山岭区公路建设中遇到大量的隧道工程。为了提升山岭公路隧道修筑技术水平,并丰富和发展我国公路隧道的设计与施工方法,本文采用调查分析、数值模拟和模型试验等方法从隧道围岩压力特征与取值、隧道结构选型、设计技术、施工工法、动态反馈设计与信息化施工等方面开展了山岭公路隧道设计与施工技术的系统研究。论文研究的主要结论如下:(1)研究了单洞隧道、连拱隧道和小净距隧道围岩压力及深埋隧道围岩的形变压力。其中,对于单洞隧道,分别提出了深埋单洞隧道的围岩水平压力、地面接近水平时浅埋隧道的围岩压力、地形偏斜时浅埋隧道围岩压力的计算方法;对于连拱隧道,提出了深埋连拱隧道围岩压力、连拱隧道深浅埋分界值、浅埋连拱隧道围岩压力和偏压地形围岩压力计算方法;对于小净距隧道,提出了深埋小净距隧道的围岩压力、作用在深埋小净距隧道支护结构两侧的水平土压力荷载和隧道均布垂直压力及两侧水平围岩压力的计算方法;在深埋隧道围岩的形变压力方面,研究了单洞隧道形变压力计算、作用在隧道二次衬砌之上的形变压力和隧道支护结构之上的围岩的形变压力的计算问题。在对复杂地质条件下山岭公路隧道围岩分级研究的基础上,提出了其物理力学参数确定方法。(2)通过山岭公路隧道结构选型分析认为,无论是分离式隧道、连拱隧道、小间距隧道都有其各自的优点,因此,不能一概而论那种形式最好,它们都有各自适用的条件,只有基于这些条件下,才可论证其优劣。当对该处进行各种隧道方案的对比时,考虑到工程造价制约,选用分离式隧道;以环境保护、占地宽度、接线难度为首选条件,则选用连拱隧道或小间距隧道。当对连拱隧道和小间距隧道举棋不定时:若考虑到占地面积极少、地形特别复杂、桥隧接线、景观设计、科技创新、地质预报、环境保护角度,连拱隧道优于小间距隧道。若考虑工程造价、施工难度,可以优选小间距隧道。同时,还讨论了特殊地质条件下公路隧道的结构选型问题。(3)针对山岭公路隧道设计问题,分别研究了分离式隧道、连拱隧道和小净距隧道的设计技术。对于分离式隧道,研究了隧道的洞室结构、支护结构与类型、超前支护参数、初期支护措施、二次衬砌参数和预留变形量参数。在连拱隧道设计方面,研究了连拱隧道的结构型式、中墙的设计、防排水、衬砌支护参数、洞外接线型式,并进行了各种衬砌断面的比较。在小净距遂道设计方面,研究了隧道支护体系选取对策,并结合云南平年小净距隧道的实际工程情况,进行了有偏压和错台情况下的相似模型试验,采用二维和三维数值计算方法对小净距隧道在浅埋、偏压、有错台高度的情况下各个施工阶段的位移和应力进行了研究。(4)对于连拱隧道的中墙型式设计,作者提出应综合分析连拱隧道所处位置的地形、地质条件,隧道洞口的接线条件,全面分析整体直中墙、中空直中墙、分层直中墙、整体曲中墙、中空曲中墙和三层曲中墙的适用条件,择优选择。同时,认为在条件允许的情况下,可较多地考虑三层曲中墙连拱隧道型式。(5)研究了山岭公路隧道中分离式隧道、连拱隧道和小净距隧道的施工工法。针对分离式隧道,分别研究了洞口施工、洞身开挖、初期支护、二次衬砌的施工,并提出了不良地质段分离式隧道施工方法。针对连拱隧道,对比分析了连拱隧道典型施工方法,研究了其洞口与明洞施工、超前支护、中导洞的掘进与初期支护、中墙施工、主洞的掘进与初期支护、二次衬砌以及特殊与不良地质条件下的连拱隧道施工。对于小净距隧道施工,提出了小净距隧道施工措施选取的原则及对策、相邻隧道掌子面合理距离、支护体系的施作时机的确定方法、开挖、爆破控制等施工技术和中岩墙加固技术。(6)在山岭公路隧道动态反馈设计与信息化施工方面,提出了信息化施工的执行程序、数据采集手段和数据处理与信息反馈手段、动态反馈设计与信息化施工的实施要点与流程。

尹术军[10](2008)在《双连拱隧道浅埋地段初期支护参数优化研究》文中研究指明双连拱隧道结构构造比较新颖,具有跨度大和施工工序复杂等特性,亦具有其独特优点。有迹象表明:21世纪,我国隧道将得到蓬勃发展,连拱结构将获得更多应用。然而目前,双连拱隧道研究远未充分,设计和施工主要依靠工程类比法,具有一定盲目性,设计一般很保守。本文以沪蓉国道主干线沈金淌隧道浅埋地段K193+260里程为工程背景,作了一些研究探讨。本文主要章节中的工作和结论包括以下几个方面:(1)第二章较全面介绍了工程背景,包括工程设计、隧道施工和监控量测。为后面模拟计算提供了原始素材和比较对象。(2)第三章作了浅埋地段开挖和初期支护计算。结合现场监控量测数据,用ANSYS生死单元功能,对开挖和支护各工序简化后所得的4个工况进行了确定性数值模拟计算,得各工况应力、位移情况,把模拟计算结果与监控量测数据进行了比较,验证了模拟计算合理性。结果显示:工况Step4为最危险工况,但仍存在很大优化空间。(3)第四章作了浅埋地段初期支护参数优化。对最危险工况左右洞初期支护参数分两步进行了优化计算:先用零阶方法初步确定初期支护优化参数,使得每m2初期支护总造价VAL元由原来的345.3元减少到124.20元;后用一阶方法精确确定初期支护优化参数,使得每m2初期支护总造价VAL元进而减少到123.52元。优化效果很明显,达到了改进设计,合理利用材料,降低工程造价的目的。(4)第五章作了优化方案的可靠度评价。应用随机有限元理论,对初期支护参数最优方案进行了概率有限元分析,得到了优化方案的可靠度为99.3746%,为优化方案实施提供了足够的安全性。

二、双层钢筋网在地下洞室不良地质地段支护中的应用(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、双层钢筋网在地下洞室不良地质地段支护中的应用(论文提纲范文)

(1)大断面隧道装配式约束混凝土支护稳定承载机制及关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 大断面隧道围岩控制机制及技术研究现状
        1.2.2 隧道拱架支护稳定性研究现状
        1.2.3 拱架+喷射混凝土联合支护研究现状
        1.2.4 约束混凝土支护承载机制研究现状
        1.2.5 大断面隧道拱架机械化施工技术研究现状
    1.3 存在问题
    1.4 研究内容及技术路线
    1.5 创新点
第二章 大断面隧道典型工程问题及发生机制
    2.1 大断面隧道基本力学行为
        2.1.1 大断面隧道概述
        2.1.2 大断面隧道基本力学特性
    2.2 大断面隧道典型工程问题
        2.2.1 大断面隧道围岩掉块、塌方
        2.2.2 大断面隧道支护结构失稳破坏
        2.2.3 大断面隧道施工难题
    2.3 大断面隧道典型工程问题发生机制
        2.3.1 大断面隧道围岩稳定性分析
        2.3.2 隧道支护结构失稳破坏机制
    2.4 工程问题对策分析
        2.4.1 背景分析
        2.4.2 理念及控制体系提出
        2.4.3 施工流程
    2.5 本章小结
第三章 约束混凝土拱架节点承载机制
    3.1 套管节点纯弯承载机制研究
        3.1.1 套管节点承载理论分析
        3.1.2 套管节点纯弯承载试验
        3.1.3 结果对比分析
    3.2 装配式节点纯弯承载机制研究
        3.2.1 装配式节点承载理论分析
        3.2.2 节点纯弯承载试验
        3.2.3 试验结果对比分析
    3.3 套管节点压弯承载机制研究
        3.3.1 套管节点压弯力学行为分析
        3.3.2 套管节点压弯承载试验
        3.3.3 试验结果对比分析
    3.4 装配式节点压弯承载机制研究
        3.4.1 试验概况及方案设计
        3.4.2 试验结果对比分析
    3.5 本章小结
第四章 约束混凝土组合拱架稳定承载机制及空间影响规律
    4.1 多心拱架平面外稳定分析方程
        4.1.1 平衡微分方程
        4.1.2 几何方程
        4.1.3 物理方程
        4.1.4 多心拱架平面外稳定分析方程
    4.2 组合拱架稳定承载特性分析
        4.2.1 模型建立
        4.2.2 单榀拱架特征值屈曲有限元分析
        4.2.3 三榀空间组合拱架特征值屈曲有限元分析
        4.2.4 不同空间布设参数影响机制研究
    4.3 不同荷载作用模式影响机制研究
    4.4 本章小结
第五章 约束混凝土组合拱架稳定承载特性对比试验
    5.1 地下工程组合拱架力学性能试验系统
        5.1.1 背景分析
        5.1.2 试验系统改造研发
    5.2 组合拱架稳定承载试验方案
        5.2.1 试验目的及对象
        5.2.2 加载方案
        5.2.3 试验构件尺寸
        5.2.4 监测方案
    5.3 组合拱架稳定承载试验结果分析
        5.3.1 拱架变形破坏分析
        5.3.2 拱架稳定承载力分析
    5.4 本章小结
第六章 约束混凝土初期支护结构承载机制
    6.1 约束混凝土喷射混凝土复合支护结构试验
        6.1.1 试验方案
        6.1.2 试验现象及破坏形态
        6.1.3 弯矩-侧向挠度曲线分析
        6.1.4 综合对比分析
    6.2 大断面隧道约束混凝土初期支护稳定承载特性研究
        6.2.1 试验目的与思路
        6.2.2 数值试验方案
        6.2.3 结果分析
    6.3 本章小结
第七章 大断面隧道机械化施工关键技术及现场应用
    7.1 大断面隧道机械化施工设备及关键装置
        7.1.1 装配式拱架安装系列设备
        7.1.2 机械化施工关键配套装置
    7.2 机械化施工关键技术及工艺流程
    7.3 拱架机械化举升力学机制研究
        7.3.1 机械施工过程力学室内模拟试验
        7.3.2 机械施工过程力学数值模拟试验
        7.3.3 拱架关键部位补强机制研究
        7.3.4 截面选型对拱架力学机制的影响规律
    7.4 现场应用
        7.4.1 工程概况
        7.4.2 现场方案实施
        7.4.3 试验结果分析
    7.5 本章小节
第八章 结论与展望
    8.1 主要结论
    8.2 展望
参考文献
致谢
博士期间参与科研项目
博士期间撰写科研论文
博士期间授权发明专利
博士期间获得荣誉及科研奖励
学位论文评阅及答辩情况表

(2)海底隧道施工期塌方机理及处置方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 隧道塌方原因及处置方法
        1.2.2 隧道塌方机制及数值模拟研究
        1.2.3 隧道塌方支护加固机理的研究
    1.3 研究思路、内容及技术路线
        1.3.1 研究思路
        1.3.2 研究内容及技术路线
        1.3.3 论文创新点
第2章 海底隧道施工风险及塌方影响因素
    2.1 海底隧道施工风险
    2.2 海底隧道塌方影响因素
        2.2.1 不良地质条件
        2.2.2 地下水因素
        2.2.3 设计因素
        2.2.4 施工和管理因素
    2.3 本章小结
第3章 常见隧道塌方支护方法及处置技术分析
    3.1 隧道塌方处置预支护方法分析
    3.2 隧道塌方常见处置方法
        3.2.1 浅埋隧道的塌方处置
        3.2.2 隧道洞口段的塌方处置
        3.2.3 隧道通过断层破碎带的塌方处置
第4章 隧道塌方处置现场处置方法
    4.1 工程概况
        4.1.1 事件描述
        4.1.2 塌方段地质水文情况
        4.1.3 该段施工方案
        4.1.4 事件现场照片
    4.2 塌方原因
        4.2.1 地质勘探与设计方面
        4.2.2 现场实施方面
        4.2.3 应急处理方面
    4.3 处置情况
        4.3.1 塌体控制
        4.3.2 塌体表面处理
        4.3.3 塌体坡脚加固
        4.3.4 塌体内部处理
        4.3.5 拱顶上部塌腔处理
        4.3.6 隧洞开挖支护
        4.3.7 塌方体二次开挖支护
        4.3.8 监控测量
第5章 隧道塌方处置计算及优化分析
    5.1 隧道塌方处置的一般原则
    5.2 隧道塌方处置施工过程数值模拟分析
        5.2.1 计算模型
        5.2.2 计算结果分析
    5.3 隧道塌方处置优化途径
        5.3.1 开挖方法选择
        5.3.2 支护方式选择
        5.3.3 信息化指导施工
        5.3.4 提高智能监测水平
第6章 总结与展望
参考文献
致谢

(3)马鞍子梁隧道围岩变形规律及初期支护结构安全性研究(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 隧道支护研究现状
        1.2.2 隧道支护安全性研究现状
        1.2.3 隧道围岩-支护结构稳定性研究现状
    1.3 本文研究内容
2 影响马鞍子梁隧道围岩变形的主要因素分析
    2.1 工程概况
        2.1.1 地形地貌
        2.1.2 地层岩性
        2.1.3 地质构造
        2.1.4 水文地质
        2.1.5 隧道工程地质特性
    2.2 影响隧道围岩变形的因素
        2.2.1 围岩级别
        2.2.2 地应力
        2.2.3 施工因素
    2.3 软弱围岩的变形
        2.3.1 软弱围岩变形破坏的特征
        2.3.2 软弱围岩变形破坏类型
    2.4 小结
3 Ⅳ级软岩初期支护设计研究
    3.1 概述
    3.2 初次支护设计
        3.2.1 超前预支护设计
        3.2.2 钢拱架设计
        3.2.3 锚杆设计
        3.2.4 钢筋网设计
        3.2.5 喷射混凝土设计
    3.3 本章小结
4 马鞍子梁隧道开挖过程 FLAC 模拟
    4.1 数值模拟建立
        4.1.1 计算假定
        4.1.2 计算模型影响范围及其边界条件
        4.1.3 支护参数的模拟
        4.1.4 围岩释放系数模拟
        4.1.5 初始应力状态
    4.2 不同开挖方式对初期支护的影响
        4.2.1 工况的选取
        4.2.2 位移场分析
        4.2.3 应力场分析
    4.3 围岩塑性区分析
    4.4 不同埋深对初期支护的影响
        4.4.1 位移随埋深变化情况
        4.4.2 应力随埋深变化情况
    4.5 本章小结
5 马鞍子梁隧道围岩变形分析
    5.1 隧道现场监控量测的必要性
    5.2 安装仪器及现场监控量测试验
        5.2.1 量测目的
        5.2.2 实验设备的选择及监测频率
        5.2.3 监测内容
        5.2.4 监测方法
    5.3 现场监控量测变形分析
        5.3.1 围岩监测收敛变形分析
        5.3.2 监控量测值与数值模拟值比较
        5.3.3 围岩变形回归曲线分析
        5.3.4 围岩变形速率分析
    5.4 时间-位移曲线线形规律分析
        5.4.1 “正常型”位移-时间曲线
        5.4.2 “非正常型”位移-时间曲线
        5.4.3 “非正常”曲线处理方法
    5.5 围岩级别与变形规律关系研究
        5.5.1 稳定时间与围岩级别的关系
        5.5.2 围岩稳定时变形值与围岩级别的关系
    5.6 本章小结
6 型钢喷射混凝土初期支护安全评价
    6.1 理论计算
        6.1.1 基本假定
        6.1.2 承载力计算
    6.2 数值模拟计算
        6.2.1 简化单元型式
        6.2.2 边界条件
        6.2.3 物理力学参数选取
        6.2.4 初期支护简化
        6.2.5 开挖模拟
        6.2.6 初期支护内力分析
    6.3 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 需要进一步解决的问题
致谢
参考文献
附录

(4)软弱围岩隧道变形特征与控制技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 软弱围岩隧道变形特征研究现状
        1.2.2 关于隧道围岩大变形问题
        1.2.3 典型工程实例
        1.2.4 隧道稳定性及判别技术研究现状
        1.2.5 软弱围岩隧道变形控制技术现状
        1.2.6 存在的问题
    1.3 主要研究内容及技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 研究技术路线
第2章 软弱围岩隧道变形特征研究
    2.1 软弱围岩及其分类
    2.2 分析工况及计算模型
    2.3 洞周位移规律
        2.3.1 计算结果
        2.3.2 典型工程现场试验结果
    2.4 掌子面挤出变形特征
        2.4.1 计算结果分析
        2.4.2 典型工程现场试验验证
    2.5 拱脚变形随上台阶长度的变化规律
        2.5.1 计算结果
        2.5.2 典型工程现场试验验证
    2.6 小结
第3章 软弱围岩隧道大变形影响因素研究
    3.1 软弱围岩隧道大变形问题
    3.2 软弱围岩隧道大变形机理的解析分析
    3.3 软弱围岩隧道大变形机理的数值分析
        3.3.1 围岩特性的影响
        3.3.2 埋深的影响
        3.3.3 地应力组合形态的影响
        3.3.4 断面形式的影响
    3.4 小结
第4章 软弱围岩隧道稳定性判别技术研究
    4.1 隧道的定义
    4.2 施工过程软弱围岩隧道稳定性
    4.3 软弱围岩稳定性判别技术研究
        4.3.1 围岩稳定性的判别原理
        4.3.2 突变理论及突变模型
        4.3.3 围岩稳定性的极限状态及极限位移
        4.3.4 塑性应变突变理论的实际应用
    4.4 隧道结构体系稳定性判别
        4.4.1 支护施作时机和支护作用时机
        4.4.2 不同支护时机下围岩变形分析
        4.4.3 支护结构体系安全性评价方法
        4.4.4 钢架与喷混凝土作用时机的影响效应
        4.4.5 隧道体系稳定极限位移
    4.5 基于屈曲原理的支护结构稳定性判别技术研究
        4.5.1 屈曲原理
        4.5.2 隧道支护结构屈曲模型的概化
        4.5.3 隧道支护结构失稳模态分析
        4.5.4 支护结构极限承载力
        4.5.5 非线性屈曲原理在上台阶高度优化中的应用
    4.6 小结
第5章 软弱围岩隧道变形控制技术研究
    5.1 软弱围岩变形控制理念与技术体系
        5.1.1 控制理念
        5.1.2 深埋软弱围岩隧道变形控制技术体系
    5.2 工法要素优化研究
        5.2.1 台阶长度施工效应分析
        5.2.2 支护闭合时机分析
        5.2.3 上断面扁平率施工效应分析
    5.3 支护效应研究
        5.3.1 支护厚度效应分析
        5.3.2 两水隧道现场试验结果
        5.3.3 双层支护中二次支护时机分析
    5.4 拱脚变形控制技术研究
        5.4.1 扩大拱脚支护效应分析
        5.4.2 上台阶临时仰拱支护效应分析
        5.4.3 基本结论
    5.5 掌子面挤出变形控制技术研究
        5.5.1 不同控制技术施工效应对比分析
        5.5.2 预留核心土尺寸效应分析
        5.5.3 基本结论
    5.6 超前支护技术分析
    5.7 支护补强控制变形技术
        5.7.1 天平山隧道支护补强试验
        5.7.2 青藏铁路二期关角隧道
    5.8 近接工程隧道变形控制技术
    5.9 空间变形监测技术
        5.9.1 变形监测的意义
        5.9.2 软弱围岩隧道变形监测的要求
        5.9.3 软弱围岩隧道监控量测内容
    5.10 小结
第6章 软弱围岩隧道施工变形控制基准研究
    6.1 软弱围岩隧道施工变形控制基准制定的基本思路
    6.2 常规预留变形量统计
    6.3 计算位移样本统计分析
    6.4 典型实测位移样本统计分析
    6.5 隧道施工变形与极限位移的关系
    6.6 管理控制限值的制定
    6.7 软弱围岩隧道施工变形应对措施
    6.8 典型工程应用实例
        6.8.1 乌鞘岭隧道变形分级及管理基准
        6.8.2 两水隧道变形分级及管理基准
    6.9 小结
第7章 结论
    7.1 主要结论
    7.2 创新点
    7.3 论文存在的问题及进一步工作
致谢
参考文献
附录1
附录2
附录3
附录4
附录5
附录6
附录7
攻读博士学位期间发表的论文及研究成果

(5)达陕高速公路隧道塌方机制及处治措施研究(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 隧道塌方发生的机制
        1.2.2 隧道塌方处治技术
        1.2.3 数值分析方法的研究现状
    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 研究区地质环境条件
    2.1 气象水文
        2.1.1 气象特征
        2.1.2 水文特征
    2.2 地形地貌
    2.3 地层岩性
    2.4 地质构造
    2.5 地震及区域稳定性
    2.6 水文地质
第三章 隧道塌方特征及类型
    3.1 塌方实例分析
        3.1.1 狮子寨隧道右线K43+154~k43+260 塌方
        3.1.2 狮子寨隧道进口右线K42+610 塌方
        3.1.3 金竹山隧道出口右洞K64+434、K64+427 塌方
        3.1.4 金竹山隧道右洞K64+664 塌方
        3.1.5 刘家湾隧道左线出口塌方
        3.1.6 石马河隧道右洞出口K32+857~840 段塌方
    3.2 塌方影响因素分析
        3.2.1 隧道工程地质条件
        3.2.2 隧道工程结构条件
        3.2.3 隧道工程施工条件
    3.3 隧道塌方类型
        3.3.1 按控制因素
        3.3.2 按诱发因素
        3.3.3 按塌方形态因素
        3.3.4 按机理因素
    3.4 本章小结
第四章 隧道塌方机制分析
    4.1 围岩破坏的机理分析
    4.2 隧道开挖后应力分析
    4.3 隧道塌方机制分析
        4.3.1 剪切-滑落型
        4.3.2 张裂-塌落型
        4.3.3 塑流-挤出型
        4.3.4 流动-塌落型
        4.3.5 振动-塌落型
    4.4 本章小结
第五章 隧道防塌方的支护研究
    5.1 围岩-支护共同作用原理
    5.2 各类支护措施效果的数值模拟分析
        5.2.1 Flac 基本原理
        5.2.2 计算模型
        5.2.3 无支护计算结果
        5.2.4 喷混凝土支护计算结果
        5.2.5 锚杆及喷混凝土支护计算结果
        5.2.6 钢拱架及喷混凝土支护计算结果
        5.2.7 超前管棚支护计算结果
    5.3 隧道典型塌方案例的支护模拟
        5.3.1 工程背景
        5.3.2 计算模型
        5.3.3 计算结果分析
        5.3.4 处治措施分析
    5.4 本章小节
第六章 隧道塌方处治技术研究
    6.1 断层破碎带塌方的处治
        6.1.1 断层及其影响
        6.1.2 处治方案
    6.2 瓦斯隧道塌方的处治
        6.2.1 瓦斯产生的形式及瓦斯隧道塌方特征
        6.2.2 处治方案
    6.3 涌水塌方的处治
        6.3.1 涌水塌方的特征
        6.3.2 处治方案
    6.4 浅埋隧道偏压塌方的处治
        6.4.1 偏压塌方的特征
        6.4.2 处治方案
    6.5 不同规模塌方的处治
        6.5.1 小塌方处治方案
        6.5.2 中塌方处治方案
        6.5.3 大塌方处治方案
    6.6 本章小结
第七章 隧道预防塌方的信息化施工
    7.1 信息化施工概念
    7.2 监控量测及分析
        7.2.1 监控量测的目的与任务
        7.2.2 监控量测项目
        7.2.3 测点埋设及位移范围
    7.3 量测数据分析理论
        7.3.1 一元线性回归分析
        7.3.2 一元非线性回归分析
    7.4 狮子寨隧道右线K42+192 防塌方信息化施工过程
        7.4.1 预设计概况
        7.4.2 施工设计概况
        7.4.3 监控量测分析
        7.4.4 补强支护措施及效果
    7.5 本章小结
结论与建议
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果

(6)炭质页岩隧道软弱破碎围岩大变形机理与控制对策及其应用研究(论文提纲范文)

目录
Contents
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景与意义
        1.1.1 问题的提出
        1.1.2 研究目的与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 软弱破碎围岩室内试验研究现状
        1.2.2 隧道施工过程稳定性及大变形机理研究现状
        1.2.3 相似模型试验系统研究现状
        1.2.4 研究现状发展趋势与存在问题
    1.3 本文主要内容与创新点
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
        1.3.3 创新点
第二章 炭质页岩力学特性试验研究
    2.1 炭质页岩的工程特性
    2.2 炭质页岩的力学特性
        2.2.1 页岩的三轴压缩试验
        2.2.2 炭质页岩三轴蠕变试验
    2.3 炭质页岩流变本构模型的建立
        2.3.1 岩体流变基本特性
        2.3.2 岩石流变本构模型
        2.3.3 页岩蠕变本构模型的建立
        2.3.4 页岩蠕变模型本构方程的建立
        2.3.5 蠕变模型的参数辨识
    2.4 本章小结
第三章 软弱破碎围岩隧道施工过程模型试验系统的研制
    3.1 前言
    3.2 地质力学模型试验的相似理论
        3.2.1 相似定理
        3.2.2 相似模型
    3.3 软弱破碎围岩流变相似材料的研制
        3.3.1 相似材料的选材原则
        3.3.2 相似材料组分的确定
        3.3.3 工程概况与试验背景
        3.3.4 模型试验相似材料的研制
        3.3.5 模型相似材料的单轴蠕变试验
    3.4 三维组合式模型试验台架的研制
        3.4.1 三维组合式钢结构台架
        3.4.2 高强反力架装置系统
        3.4.3 减摩耐压装置
    3.5 非均匀梯度加载系统的研制
        3.5.1 高压加载系统
        3.5.2 数字智能液压自动控制系统
        3.5.3 反力装置系统
    3.6 多元信息监测系统
        3.6.1 多元信息光纤监测系统
        3.6.2 微型多点位移计测试系统
        3.6.3 电阻式应变监测系统
    3.7 模型装置主要性能指标及校核计算
        3.7.1 模型装置性能
        3.7.2 模型装置的先进性
        3.7.3 模型装置主要构件校核计算
    3.8 本章小结
第四章 天平山隧道施工过程及渐近破坏规律模型试验
    4.1 模型试验的设计及其实施
        4.1.1 模型试验设计
        4.1.2 监测方案设计
        4.1.3 模型填筑及元件埋设
        4.1.4 模型的开挖与支护方案
    4.2 隧道施工过程试验结果分析
        4.2.1 掌子面前方先行位移变化规律
        4.2.2 不同支护条件下位移径向分布规律
        4.2.3 固定监测断面随开挖步变化规律
        4.2.4 掌子面前方挤出变形变化规律
        4.2.5 模型蠕变测试结果分析
    4.3 隧道渐近破坏试验结果分析
        4.3.1 渐近破坏试验过程描述
        4.3.2 渐近破坏试验结果分析
    4.4 本章小结
第五章 软弱破碎围岩隧道大变形理论解析与数值仿真
    5.1 前言
    5.2 大变形定义及理论
    5.3 软弱破碎围岩的稳定性分析
        5.3.1 塑性区半径和支护力的关系
        5.3.2 软岩隧道大变形特性理论解析
        5.3.3 考虑蠕变本构算例验证
    5.4 软弱破碎围岩隧道施工过程的三维数值仿真
        5.4.1 计算模型和计算参数
        5.4.2 掌子面前方先行位移变化规律
        5.4.3 固定断面周边位移随开挖步变化规律
        5.4.4 掌子面前方挤出变形变化规律
        5.4.5 蠕变计算结果分析
    5.5 本章小结
第六章 软岩隧道大变形控制对策及其工程实践
    6.1 前言
    6.2 大变形控制技术
        6.2.1 软弱围岩变形特征
        6.2.2 大变形原因分析
        6.2.3 软弱围岩大变形控制理念
        6.2.4 软弱围岩隧道大变形控制体系
    6.3 软软弱围岩隧道大变形控制工程实例
        6.3.1 贵广铁路天平山隧道
        6.3.2 沪蓉西高速公路龙潭隧道
    6.4 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
博士期间参与的科研项目
博士期间发表的论文
博士期间申请的专利
博士期间获得的奖励
学位论文评阅及答辩情况表

(7)糯扎渡水电站大跨度高边墙地下厂房围岩稳定性研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪言
    1.1 选题依据及研究意义
    1.2 地下洞室发展现状
    1.3 国内外地下洞室围岩稳定性研究现状
    1.4 研究内容和技术路线
    1.5 主要工作和取得的成果
        1.5.1 完成的主要工作
        1.5.2 取得的主要成果
第二章 研究区地质条件
    2.1 区域地质背景
    2.2 地形地貌
    2.3 地层岩性
        2.3.1 岩浆岩地层
        2.3.2 沉积岩地层
        2.3.3 第四系地层
    2.4 地质构造
        2.4.1 断层
        2.4.2 节理
    2.5 地应力条件
    2.6 水文地质条件
        2.6.1 地下水赋存条件
        2.6.2 岩体透水性
        2.6.3 地下水补径排途径
        2.6.4 地下水水化学特征
    2.7 地震条件
    2.8 小结
第三章 地下厂房区岩体结构特征分析及岩体质量分级
    3.1 结构面的工程地质分级原则
    3.2 厂房区各类结构面特征及其对岩体结构的控制
        3.2.1 主要断层及其结构特征分析
        3.2.2 挤压面和节理及其结构特征分析
    3.3 结构面力学特性分析及力学参数取值研究
        3.3.1 结构面物理力学特性现场试验
        3.3.2 结构面抗剪强度现场大剪切试验
    3.4 岩体质量分级标准
        3.4.1 工程岩体分级标准(GB50218-94)
        3.4.2 水利水电围岩工程地质分类(GB50287-99)
        3.4.3 岩体地质力学RMR分类(Bineniwaski,1973)
        3.4.4 岩体质量指标Q分类
    3.5 岩体质量综合分级
    3.6 岩体力学参数取值
        3.6.1 地下洞室岩体综合取值和分类
        3.6.2 厂房试验洞参数反分析
    3.7 小结
第四章 地下厂房块体稳定性分析
    4.1 地下洞室块体稳定性分析的基本原理
        4.1.1 块体理论概述
        4.1.2 洞室不稳定块体的几何分析
        4.1.3 洞室不稳定块体的运动学分析
        4.1.4 块体稳定性评价
    4.2 地下厂房的块体稳定性分析
        4.2.1 块体边界的确定
        4.2.2 潜在不稳定块体的确定
        4.2.3 块体边界力学参数的确定
        4.2.4 地下厂房的块体稳定性评价
        4.2.5 随机块体稳定性分析
    4.3 小结
第五章 地下厂房变形稳定性分析
    5.1 概述
    5.2 复杂地质体的建模方法
    5.3 地下厂房变形稳定性分析
        5.3.1 模型的建立
        5.3.2 计算过程的设计
        5.3.3 初始阶段结果分析
        5.3.4 洞室开挖及开挖完成后结果分析
    5.4 小结
第六章 支护设计建议
    6.1 地下洞室的失稳模式和支护设计原则
    6.2 支护设计的基本理论和方法
    6.3 地下厂房支护设计建议
第七章 结论
致谢
参考文献
附录A 攻读学位期间发表的论文和参加的科研活动
附录B 图版

(8)软弱围岩条件下的浅埋隧道施工研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题的背景与研究意义
    1.2 软弱浅埋隧道的特点和施工方法
        1.2.1 浅埋隧道的概念
        1.2.2 软弱浅埋隧道的特点
    1.3 软弱浅埋隧道的研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 施工发展趋势
    1.5 本文的主要内容
第2章 尖卜洞隧道工程概况
    2.1 工程概述
    2.2 隧道地质概况
        2.2.1 地层岩性
        2.2.2 地质构造
        2.2.3 水文地质条件
        2.2.4 围岩工程特性及级别分段划分
        2.2.5 不良工程地质条件及特殊性岩土
    2.3 隧道设计
        2.3.1 隧道纵断面图
        2.3.2 主要技术标准
        2.3.3 洞口段结构设计
        2.3.4 衬砌结构设计
        2.3.5 隧道废渣处理设计
        2.3.6 隧道路面设计
        2.3.7 隧道防排水设计
第3章 浅埋软弱围岩隧道施工对策研究
    3.1 施工技术难点分析
        3.1.1 软弱浅埋隧道施工对策
        3.1.2 软弱浅埋条件下的爆破控制
    3.2 浅埋软弱隧道施工对策
        3.2.1 尖卜洞隧道开挖方法比选
        3.2.2 浅埋软弱隧道支护控制措施
        3.2.3 浅埋软弱隧道表水处理
    3.3 浅埋软弱围岩隧道爆破控制技术
        3.3.1 爆破器材
        3.3.2 爆破设计
        3.3.3 爆破作业施工顺序
        3.3.4 超欠挖控制措施
    3.4 隧道施工防坍塌措施及坍塌应急预案
        3.4.1 隧道施工防坍措施
        3.4.2 隧道坍塌应急预案
    3.5 本章小结
第4章 浅埋软弱围岩隧道地质超前预报
    4.1 隧道地质超前预报概述
        4.1.1 地质超前预报意义及目的
        4.1.2 地质超前预报内容
        4.1.3 地质超前预报常用方法
    4.2 地质雷达探测法简介
        4.2.1 地质雷达工作原理
        4.2.2 地质雷达探测技术要求
        4.2.3 雷达图像的判读
    4.3 尖卜洞隧道地质雷达探测实例
        4.3.1 测线布置方式选择
        4.3.2 天线频率的选择
        4.3.3 信号触发方式选择
        4.3.4 超前预报测试成果分析
    4.4 本章小结
第5章 软弱围岩条件下浅埋隧道稳定性分析
    5.1 影响软弱围岩隧道稳定的因素
        5.1.1 影响软弱围岩隧道稳定的因素
        5.1.2 影响尖卜洞隧道稳定的因素
    5.2 软弱围岩隧道变形破坏特征
        5.2.1 软弱围岩隧道变形破坏的一般特征
        5.2.2 尖卜洞隧道围岩变形破坏模式
    5.3 尖卜洞隧道施工工法的二维数值分析
        5.3.1 MIDAS/GTS 数值计算软件简介
        5.3.2 模型的建立
        5.3.3 二维计算结果分析
    5.4 软弱围岩条件下浅埋隧道三维数值模拟
        5.4.1 FLAC3D 计算软件简介
        5.4.2 模型的建立
        5.4.3 三维计算结果分析
    5.5 本章小结
第6章 浅埋软弱围岩隧道现场监控量测技术
    6.1 监控量测概述
    6.2 隧道监控量测的目的和原则
        6.2.1 监控量测的目的
        6.2.2 监控量测的原则
    6.3 隧道监控量测的内容、方法与监测频率
        6.3.1 地质素描及支护状态观察
        6.3.2 周边位移监测
        6.3.3 拱顶下沉监测
        6.3.4 地表下沉监测
        6.3.5 围岩压力量测
        6.3.6 钢拱架应力量测
        6.3.7 二次衬砌内力量测
    6.4 浅埋隧道监控量测信息处理与及时反馈
        6.4.1 量测数据的采集与处理
        6.4.2 量测数据的分析及预测预报
        6.4.3 监控量测的信息反馈流程与分级管理流程
    6.5 尖卜洞隧道群监控量测分析
        6.5.1 拱顶下沉分析
        6.5.2 收敛变形分析
        6.5.3 地表下沉分析
        6.5.4 钢支撑内力分析
        6.5.5 围岩与衬砌间接触压力分析
        6.5.6 喷层应力分析
    6.6 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录 A 攻读硕士期间发表论文及科研情况

(9)云南山岭公路隧道修筑技术研究(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
    1.2 国内外研究概况
    1.3 论文的研究思路与内容
第二章 山岭公路隧道围岩压力特征与取值研究
    2.1 地域环境及地质特点
        2.1.1 地域环境
        2.1.2 地质特点
        2.1.3 影响公路建设的主要不良地质现象
    2.2 山岭公路隧道围岩荷载特征
    2.3 山岭公路隧道围岩分级及其物理力学参数
        2.3.1 影响山岭公路隧道围岩分级的因素
        2.3.2 山岭公路隧道围岩分级中存在的问题
        2.3.3 基于TSP探测成果的围岩分级
        2.2.4 基于超前水平钻孔的围岩分级
        2.3.5 基于监控量测资料的围岩分级
        2.3.6 公路隧道围岩物理力学参数
    2.4 本章小结
第三章 山岭公路隧道结构选型分析研究
    3.1 引言
    3.2 不同结构型式适应性分析
        3.2.1 连拱隧道与分离式隧道的比选
        3.2.2 连拱隧道与小净距隧道的比选
    3.3 特殊地质条件下山岭公路隧道的结构选型
    3.4 不同结构型式的隧道成本经济性对比分析
        3.4.1 各类型隧道设计工程量对比分析
        3.4.2 各类型隧道施工工程量对比分析
        3.4.3 各类型隧道合同造价对比
    3.5 本章小结
第四章 山岭公路隧道设计技术
    4.1 概述
    4.2 分离式隧道设计技术
        4.2.1 隧道洞室结构
        4.2.2 支护结构类型
        4.2.3 超前支护参数
        4.2.4 初期支护
        4.2.5 二次衬砌参数
        4.2.6 预留变形量参数
    4.3 连拱隧道设计技术
        4.3.1 概述
        4.3.2 连拱隧道的结构型式
        4.3.3 连拱隧道中墙的设计
        4.3.4 连拱隧道防排水
        4.3.5 连拱隧道的衬砌支护参数
        4.3.6 连拱隧道洞外接线型式
        4.3.7 连拱隧道各种衬砌断面的比较
    4.4 小净距隧道设计技术
        4.4.1 概述
        4.4.2 小净距隧道支护体系选取对策
        4.4.3 小净距隧道模型相似试验研究
        4.4.4 小净距隧道数值模拟研究
    4.5 本章小结
第五章 山岭公路隧道施工工法
    5.1 概述
    5.2 分离式隧道施工工法
        5.2.1 洞口施工
        5.2.2 洞身开挖施工
        5.2.3 初期支护施工
        5.2.4 二次衬砌施工
        5.2.5 不良地质分离式隧道洞身施工
    5.3 连拱隧道施工工法
        5.3.1 连拱隧道典型施工方法
        5.3.2 洞口与明洞施工
        5.3.3 超前支护
        5.3.4 中导洞的掘进与初期支护
        5.3.5 中墙施工
        5.3.6 主洞的掘进与初期支护
        5.3.7 二次衬砌
        5.3.8 特殊与不良地质条件下的连拱隧道施工
        5.3.9 小结
    5.4 小净距隧道施工工法
        5.4.1 概述
        5.4.2 小净距隧道施工措施选取的原则及对策
        5.4.3 相邻隧道掌子面合理距离
        5.4.4 支护体系的施作时机
        5.4.5 小净距隧道开挖方法与爆破控制技术
        5.4.6 小净距隧道中岩墙加固技术
    5.5 本章小结
第六章 山岭公路隧道动态反馈设计与信息化施工
    6.1 概述
    6.2 信息化施工技术的研究
        6.2.1 信息化施工技术的定义、目的及意义
        6.2.2 信息化施工的执行程序
        6.2.3 信息化施工的数据采集手段
        6.2.4 信息化施工的数据处理与信息反馈手段
    6.3 动态反馈设计与信息化施工的项目管理与组织
        6.3.1 动态反馈设计与信息化施工的实施要点与流程
        6.3.2 动态反馈设计基础和依据
        6.3.3 动态反馈标准设计
        6.3.4 动态有限元反馈分析理论
    6.4 不同结构形式的隧道的动态反馈设计与信息化施工
        6.4.1 连拱隧道动态反馈设计与信息化施工
        6.4.2 小净距隧道动态反馈设计与信息化施工
    6.5 本章小结
第七章 工程实例分析
    7.1 元磨高速公路大风垭口公路隧道修筑技术
        7.1.1 工程区地形与地质环境
        7.1.2 隧道设计
        7.1.3 隧道信息化施工
    7.2 思(茅)小(勐养)高速公路连拱隧道修筑技术
        7.2.1 思小高速公路连拱隧道设计
        7.2.2 思小高速公路麻地河4号连拱隧道施工技术
        7.2.3 思小高速公路南岛河连拱隧道动态反馈设计实例
第八章 结论与建议
    8.1 主要研究结论
    8.2 主要创新点
    8.3 进一步工作建议
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文和参与的科研项目
致谢

(10)双连拱隧道浅埋地段初期支护参数优化研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 课题研究目的及意义
    1.3 连拱隧道应用与优化研究现状
        1.3.1 连拱隧道应用情况
        1.3.2 连拱隧道优化研究现状
    1.4 目前存在主要问题
    1.5 本文研究内容与方法
第二章 工程背景
    2.1 工程设计
        2.1.1 主要技术标准
        2.1.2 隧道概况
        2.1.3 地形地貌、气象和地震
        2.1.3.1 地形地貌
        2.1.3.2 气象
        2.1.3.3 地震
        2.1.4 工程地质和水文地质
        2.1.4.1 地质构造
        2.1.4.2 水文地质条件
        2.1.4.3 地层岩性
        2.1.4.4 隧道围岩级别分段及工程特性
        2.1.5 隧道净空断面
        2.1.6 洞门设计
        2.1.7 隧道衬砌结构设计
        2.1.8 建筑材料
    2.2 隧道施工
        2.2.1 施工方法
        2.2.2 辅助施工措施
    2.3 监控量测
        2.3.1 监控量测设计
        2.3.1.1 设计要求
        2.3.1.2 洞口地表监控量测设计
        2.3.1.3 洞内监控量测设计
        2.3.2 监控量测结果简要分析
        2.3.2.1 地质及支护状态观察
        2.3.2.2 水平收敛及拱顶下沉
        2.3.2.3 地表下沉
    2.4 本章小结
第三章 浅埋地段开挖和初期支护计算
    3.1 连拱隧道深浅埋判据和荷载计算方法
        3.1.1 深浅埋判据
        3.1.2 荷载计算方法
    3.2 开挖支护模拟计算
        3.2.1 模拟计算准备工作
        3.2.2 模拟计算过程
        3.2.2.1 模型建立
        3.2.2.2 加载及求解
    3.3 模拟计算结果分析
    3.4 本章小结
第四章 浅埋地段初期支护参数优化
    4.1 优化计算模型
        4.1.1 设计变量
        4.1.2 状态变量
        4.1.3 目标函数
    4.2 优化计算过程
        4.2.1 生成分析文件
        4.2.2 进入/OPT优化模块
        4.2.3 优化结果
    4.3 优化计算结果确定性分析
    4.4 监控量测、原设计和设计优化分析
        4.4.1 最终地表位移分析
        4.4.2 左右洞初期支护应力和位移分析
    4.5 本章小结
第五章 优化结果可靠度分析
    5.1 可靠度分析技术
    5.2 可靠度设计模型
        5.2.1 随机输入参数
        5.2.2 随机输出参数
    5.3 可靠度计算过程
        5.3.1 生成分析文件
        5.3.2 进入/PDS概率设计模块
    5.4 可靠度计算结果
        5.4.1 统计后处理
        5.4.2 趋势后处理
        5.4.3 随机输出变量可靠度
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录
致谢

四、双层钢筋网在地下洞室不良地质地段支护中的应用(论文参考文献)

  • [1]大断面隧道装配式约束混凝土支护稳定承载机制及关键技术研究[D]. 孙会彬. 山东大学, 2019(02)
  • [2]海底隧道施工期塌方机理及处置方法研究[D]. 张澄宇. 湖北工业大学, 2017(01)
  • [3]马鞍子梁隧道围岩变形规律及初期支护结构安全性研究[D]. 党超. 西安科技大学, 2012(02)
  • [4]软弱围岩隧道变形特征与控制技术研究[D]. 李文江. 西南交通大学, 2012(10)
  • [5]达陕高速公路隧道塌方机制及处治措施研究[D]. 宋波. 成都理工大学, 2011(04)
  • [6]炭质页岩隧道软弱破碎围岩大变形机理与控制对策及其应用研究[D]. 刘钦. 山东大学, 2011(12)
  • [7]糯扎渡水电站大跨度高边墙地下厂房围岩稳定性研究[D]. 杜飞翔. 昆明理工大学, 2009(02)
  • [8]软弱围岩条件下的浅埋隧道施工研究[D]. 黄兴华. 湖南大学, 2009(01)
  • [9]云南山岭公路隧道修筑技术研究[D]. 李志厚. 长安大学, 2009(11)
  • [10]双连拱隧道浅埋地段初期支护参数优化研究[D]. 尹术军. 武汉理工大学, 2008(09)

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双层钢筋网在不良地质断面地下洞穴支护中的应用
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