本文關(guān)鍵詞：巖溶空洞及圍巖參數(shù)變異性對隧道施工安全性影響分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國工程建設(shè)的不斷發(fā)展,越來越多的地區(qū)將建設(shè)鐵路及公路隧道,由于巖溶在我國西南地區(qū)分布廣泛,這便不可避免地會遇到溶蝕空洞影響下的隧道施工安全問題。空洞及圍巖參數(shù)的變異性都是影響巖溶隧道安全性的重要因素。空洞相對于隧道不同位置及距離對隧道的影響不盡相同,采取的應(yīng)對措施也有一定差異；而目前關(guān)于圍巖自身的空間變異性對隧道影響的研究較少,其影響規(guī)律也不夠完整清晰。因此,考慮巖溶空洞及圍巖變異性對隧道安全性的影響,對巖溶隧道施工具有重要的指導(dǎo)意義。本文基于隨機場的理論,對巖溶地區(qū)空洞影響下的隧道施工安全性展開了研究。分別考慮空洞變異性及圍巖的空間變異性對隧道的影響,并結(jié)合貴甕高速公路建中隧道工程實例,得到了如下結(jié)論：(1)研究巖溶空洞變異性對隧道安全性的影響,其變異性主要體現(xiàn)在空洞相對于隧道的不同位置及距離,并將圍巖視為均質(zhì)體,考慮對圍巖的注漿加固,得到了空洞位置及距離變化對隧道變形及襯砌內(nèi)力的影響規(guī)律,并分析了空洞對隧道安全性的影響,從而得到了最不利的空洞位置。(2)基于隨機場理論,考慮圍巖彈性模量、重度、粘聚力及內(nèi)摩擦角等參數(shù)的空間變異性,對最不利空洞位置的隧道施工進行模擬,并實現(xiàn)了分別考慮圍巖豎直與水平方向相關(guān)距離變化對隧道安全性的影響,在此基礎(chǔ)上,對注漿與非注漿情況下的模擬結(jié)果進行對比,從而得出圍巖彈性模量、重度、粘聚力及內(nèi)摩擦角變異性及圍巖相關(guān)距離對隧道變形及襯砌內(nèi)力的影響規(guī)律,以及注漿加固對其的控制效果。(3)結(jié)合貴甕高速公路建中隧道的工程實例,采用現(xiàn)場地勘數(shù)據(jù)對實際工況進行模擬,從而驗證了巖溶空洞對隧道安全性的影響及注漿加固對其的控制效果；并分別運用以往將圍巖視為均質(zhì)體的確定性模擬方法及考慮圍巖變異性的隨機場模擬方法對突現(xiàn)空洞斷面進行模擬,將結(jié)果與實測數(shù)據(jù)進行比較,從而得到隨機場模擬方法對實際工程的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：巖溶空洞 隨機場 變異系數(shù) 相關(guān)距離 失效概率 注漿加固
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U455
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1. 緒論11-19
• 1.1 選題背景及意義11-12
• 1.1.1 選題背景11
• 1.1.2 選題意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 空洞的發(fā)育特征及穩(wěn)定性12-13
• 1.2.2 巖溶空洞對隧道安全性影響13-14
• 1.2.3 隨機場理論在隧道工程中的應(yīng)用14-15
• 1.3 論文研究內(nèi)容及思路15-17
• 1.3.1 論文研究內(nèi)容15-16
• 1.3.2 研究方法及技術(shù)路線圖16-17
• 1.4 論文主要創(chuàng)新點17-19
• 2. 巖溶空洞變異性對隧道安全性影響分析19-35
• 2.1 計算模型19-20
• 2.2 空洞變異性對隧道安全性影響分析20-31
• 2.2.1 無空洞20-22
• 2.2.2 空洞位于拱頂22-24
• 2.2.3 空洞位于拱肩24-26
• 2.2.4 空洞位于洞側(cè)26-27
• 2.2.5 空洞位于墻腳27-29
• 2.2.6 空洞位于仰拱中部29-31
• 2.3 空洞對隧道安全性影響分析31-33
• 2.4 本章小結(jié)33-35
• 3. 圍巖參數(shù)空間變異性對巖溶隧道安全性影響分析35-81
• 3.1 隨機場基本理論35-39
• 3.1.1 隨機場概念35
• 3.1.2 隨機場的數(shù)字特征35-36
• 3.1.3 相關(guān)距離36-37
• 3.1.4 隨機場的離散方法37-39
• 3.2 計算參數(shù)、原理及模型39-44
• 3.2.1 參數(shù)變異性及相關(guān)距離確定39-41
• 3.2.2 計算原理及模型41-44
• 3.3 圍巖參數(shù)空間變異性對隧道安全性影響分析44-78
• 3.3.1 圍巖彈性模量變異性影響分析44-52
• 3.3.2 圍巖重度變異性影響分析52-57
• 3.3.3 圍巖粘聚力變異性影響分析57-62
• 3.3.4 圍巖內(nèi)摩擦角變異性影響分析62-66
• 3.3.5 豎直相關(guān)距離影響分析66-73
• 3.3.6 水平相關(guān)距離影響分析73-78
• 3.4 本章小結(jié)78-81
• 4. 工程應(yīng)用81-93
• 4.1 工程概況81-85
• 4.1.1 工程基本情況及地質(zhì)條件81-82
• 4.1.2 施工方法、難點及應(yīng)對措施82-84
• 4.1.3 監(jiān)控量測84-85
• 4.2 空洞對隧道安全性影響及注漿效果工程應(yīng)用分析85-87
• 4.2.1 計算模型85-86
• 4.2.2 數(shù)值模擬結(jié)果86-87
• 4.3 考慮圍巖參數(shù)變異性的工程應(yīng)用分析87-90
• 4.3.1 計算模型87-88
• 4.3.2 數(shù)值模擬結(jié)果88-90
• 4.4 本章小結(jié)90-93
• 5. 結(jié)論與展望93-95
• 5.1 結(jié)論93-94
• 5.2 展望94-95
• 參考文獻95-99
• 作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果99-103
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集103

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本文編號：271948