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(jī)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(shí)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(jī)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(jìn)行模擬,并實(shí)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(jìn)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(shí)例,采用現(xiàn)場地勘數(shù)據(jù)對實(shí)際工況進(jìn)行模擬,從而驗(yàn)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(yùn)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(jī)場模擬方法對突現(xiàn)空洞斷面進(jìn)行模擬,將結(jié)果與實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,從而得到隨機(jī)場模擬方法對實(shí)際工程的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：巖溶空洞 隨機(jī)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(jī)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?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)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(jì)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(jī)場基本理論35-39
• 3.1.1 隨機(jī)場概念35
• 3.1.2 隨機(jī)場的數(shù)字特征35-36
• 3.1.3 相關(guān)距離36-37
• 3.1.4 隨機(jī)場的離散方法37-39
• 3.2 計(jì)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(jì)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(diǎn)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(jì)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(jì)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(xiàn)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