本文關(guān)鍵詞： 隧道圍巖 支護(hù)結(jié)構(gòu)體系 支護(hù)-圍巖動(dòng)態(tài)作用 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　出處：《力學(xué)學(xué)報(bào)》2017年01期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：作為隧道及地下工程學(xué)科的3個(gè)基本問(wèn)題,隧道圍巖穩(wěn)定性、支護(hù)-圍巖相互作用和結(jié)構(gòu)體系的動(dòng)力響應(yīng)一直都是本學(xué)科研究的核心問(wèn)題,本文圍繞上述問(wèn)題重點(diǎn)分析了隧道圍巖力學(xué)特性及其載荷效應(yīng),建立了深淺層圍巖結(jié)構(gòu)力學(xué)模型,并通過(guò)分析深層圍巖中結(jié)構(gòu)層穩(wěn)定性得到了圍巖特性曲線的解析公式,提出了圍巖結(jié)構(gòu)性特點(diǎn)及載荷效應(yīng)的計(jì)算方法;通過(guò)對(duì)隧道支護(hù)與圍巖作用關(guān)系的分析,將支護(hù)與圍巖的動(dòng)態(tài)作用分為4個(gè)階段:即自由變形、超前支護(hù)、初期支護(hù)和二次襯砌階段.由此提出了動(dòng)態(tài)作用全過(guò)程的描述方法;基于廣義與狹義載荷的理念,提出隧道支護(hù)具有調(diào)動(dòng)和協(xié)助圍巖承載基本功能的觀點(diǎn),明確了兩種功能的實(shí)現(xiàn)方式,即通過(guò)圍巖加固、超前加固及錨桿支護(hù)實(shí)現(xiàn)調(diào)動(dòng)圍巖承載,通過(guò)支護(hù)結(jié)構(gòu)協(xié)助圍巖承載;針對(duì)復(fù)雜的隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)體系,提出了多目標(biāo)、分階段協(xié)同作用動(dòng)態(tài)優(yōu)化概念,可使各種支護(hù)結(jié)構(gòu)的施作實(shí)現(xiàn)時(shí)間和空間上的協(xié)調(diào),提高可靠性;針對(duì)極不穩(wěn)定的復(fù)雜隧道圍巖的安全性特點(diǎn),建立了3種模式的安全事故機(jī)理模型,基于工程響應(yīng)特點(diǎn)提出了安全性分級(jí)的新理念,并形成了分級(jí)指標(biāo)體系和分級(jí)方法;針對(duì)水下隧道及富水圍巖條件,建立了3種模式的隧道突涌水機(jī)理模型,提出了基于圍巖變形控制的安全性控制理論和方法.最后,對(duì)本學(xué)科發(fā)展的熱點(diǎn)和核心問(wèn)題進(jìn)行了分析和展望.
[Abstract]:As three basic problems in the discipline of tunnel and underground engineering, the stability of tunnel surrounding rock, the interaction between supporting and surrounding rock and the dynamic response of structure system are all the core problems studied in this subject. In this paper, the mechanical properties and load effect of tunnel surrounding rock are analyzed, and the structural mechanics model of deep and shallow surrounding rock is established, and the analytical formula of surrounding rock characteristic curve is obtained by analyzing the stability of structure layer in deep surrounding rock. Based on the analysis of the relationship between tunnel support and surrounding rock, the dynamic action of supporting and surrounding rock is divided into four stages: free deformation, advance support, and so on. Based on the concept of broad sense and narrow sense load, the viewpoint that tunnel support has the basic function of mobilizing and assisting surrounding rock bearing capacity is put forward. It is clear that two kinds of functions are realized, that is, through surrounding rock reinforcement, advance reinforcement and bolt support, to mobilize the surrounding rock bearing capacity, and to assist the surrounding rock bearing through the supporting structure; aiming at the complex tunnel support structure system, the multi-objective is put forward. The concept of dynamic optimization of stage-by-stage synergistic action can make all kinds of supporting structures coordinate in time and space, and improve reliability, aiming at the security characteristics of extremely unstable complex tunnel surrounding rock. Based on the characteristics of engineering response, the new concept of safety classification is put forward, and the classification index system and classification method are formed, aiming at the underwater tunnel and water-rich surrounding rock condition, the safety accident mechanism model of three modes is established, and based on the characteristics of engineering response, the classification index system and classification method are formed. In this paper, three models of tunnel water inrush mechanism are established, and the theory and method of safety control based on deformation control of surrounding rock are put forward. Finally, the hot spots and core problems in the development of this subject are analyzed and prospected.
【作者單位】： 北京交通大學(xué)隧道及地下工程教育部工程研究中心;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目資助(U1234210)
【分類號(hào)】：U452;TU91

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 孫毅;張頂立;于富才;王劍晨;黃俊;;高速鐵路隧道二次襯砌的變形特性與極限承載能力[J];中國(guó)鐵道科學(xué);2016年01期

2 張頂立;張素磊;房倩;陳峰賓;;鐵路運(yùn)營(yíng)隧道襯砌背后接觸狀態(tài)及其分析[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2013年02期

3 王明年;劉大剛;劉彪;李海軍;;公路隧道巖質(zhì)圍巖亞級(jí)分級(jí)方法研究[J];巖土工程學(xué)報(bào);2009年10期

4 張頂立;;海底隧道不良地質(zhì)體及結(jié)構(gòu)界面的變形控制技術(shù)[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2007年11期

5 張頂立,李治國(guó);高壓富水區(qū)隧道帷幕注漿止?jié){系統(tǒng)分析[J];巖土力學(xué);2004年07期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 臺(tái)啟民;極不穩(wěn)定隧道圍巖超前破壞機(jī)制與安全性評(píng)價(jià)[D];北京交通大學(xué);2016年

2 李兵;鉆爆法海底隧道建設(shè)期工程安全風(fēng)險(xiǎn)分析及控制[D];北京交通大學(xué);2010年

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王亮;;地鐵淺埋暗挖施工地層沉降特征及影響因素分析[J];工程技術(shù)研究;2016年07期

2 沈雷;;某鐵路隧道襯砌拱腰拉裂拱頂壓潰病害原因探析[J];鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì);2016年11期

3 曾宏;;地質(zhì)雷達(dá)在隧洞襯砌質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用[J];廣西水利水電;2016年04期

4 王鳴濤;吳波;趙勇博;;上軟下硬地層隧道圍巖漸進(jìn)破壞機(jī)制分析[J];福建工程學(xué)院學(xué)報(bào);2016年04期

5 王亮;;暗挖施工地層沉降變形機(jī)理分析[J];湖南城市學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2016年04期

6 饒和根;劉強(qiáng);孫洋;張承客;謝冰冰;;公路隧道病害分析及結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)[J];城市住宅;2016年06期

7 叢宇;郭徽;鄭穎人;馮夏庭;阿比爾的;王在泉;;巖石地鐵工程的圍巖分級(jí)方法研究[J];現(xiàn)代隧道技術(shù);2016年03期

8 徐晨;鄧如勇;崔戈;方勇;;高水壓下襯砌背后空洞對(duì)結(jié)構(gòu)受力的影響[J];水文地質(zhì)工程地質(zhì);2016年03期

9 方勇;郭建寧;康海波;徐晨;;富水地層公路隧道襯砌背后空洞對(duì)結(jié)構(gòu)受力的影響[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2016年08期

10 呂荔炫;;福州市金雞山隧道襯砌結(jié)構(gòu)病害檢測(cè)與分析[J];福建建筑;2016年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前8條

1 宋浩然;鉆爆法海底隧道突水機(jī)理及其應(yīng)用[D];北京交通大學(xué);2015年

2 龔彥峰;防水型隧道結(jié)構(gòu)計(jì)算模式與設(shè)計(jì)方法研究[D];北京交通大學(xué);2015年

3 喬劍鋒;基于控制理論的大型工程安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警控制模型及仿真研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

4 譚光宗;大斷面海底隧道建設(shè)的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與控制對(duì)策[D];北京交通大學(xué);2014年

5 周正宇;地鐵鄰近既有橋梁施工影響分析及主動(dòng)防護(hù)研究[D];北京交通大學(xué);2012年

6 李俊松;基于影響分區(qū)的大型基坑近接建筑物施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理研究[D];西南交通大學(xué);2012年

7 李鵬飛;海底隧道圍巖穩(wěn)定性分析與控制研究[D];北京交通大學(xué);2011年

8 王靜;光纖光柵多參數(shù)傳感理論技術(shù)研究及在地下工程災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[D];山東大學(xué);2011年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張頂立;張素磊;房倩;陳峰賓;;鐵路運(yùn)營(yíng)隧道襯砌背后接觸狀態(tài)及其分析[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2013年02期

2 黃宏偉;劉德軍;薛亞?wèn)|;王平讓;劉印;;基于擴(kuò)展有限元的隧道襯砌裂縫開(kāi)裂數(shù)值分析[J];巖土工程學(xué)報(bào);2013年02期

3 王哲;;平面應(yīng)變狀態(tài)下混凝土力學(xué)行為的三軸試驗(yàn)研究[J];土木工程學(xué)報(bào);2012年10期

4 張素磊;張頂立;劉勝春;陳峰賓;;基于對(duì)應(yīng)分析模型的隧道襯砌病害主成因挖掘[J];中國(guó)鐵道科學(xué);2012年02期

5 房倩;張頂立;王毅遠(yuǎn);李鵬飛;陳鐵林;;高速鐵路隧道初支、二襯間接觸壓力研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2011年S2期

6 王立川;周東偉;吳劍;陽(yáng)軍生;;鐵路隧道復(fù)合襯砌脫空的危害分析與防治[J];中國(guó)鐵道科學(xué);2011年05期

7 李明;陳洪凱;熊峰偉;;隧道襯砌背后空洞健康判據(jù)試驗(yàn)研究[J];重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年03期

8 李鵬飛;張頂立;趙勇;周燁;房倩;張，

本文編號(hào)：1511901