21世紀(jì)以來,我國的公路交通事業(yè)迎來飛速發(fā)展。在城市繁華地區(qū)修建地鐵,受制于地面建筑物建筑限界,施工環(huán)境惡劣、展線非常困難,節(jié)理小凈距隧道常常存在于地鐵車站建設(shè)中。節(jié)理小凈距隧道因其結(jié)構(gòu)及地質(zhì)的獨(dú)特性,其受力情況十分復(fù)雜。本文采用數(shù)值模擬結(jié)合相似模型試驗的方法,對節(jié)理參數(shù)對小凈距隧道施工穩(wěn)定性的影響以及優(yōu)勢節(jié)理控制下小凈距地鐵車站施工力學(xué)效應(yīng)展開了研究。論文主要工作及結(jié)論如下:1.基于Hoek-Brown準(zhǔn)則,利用FLAC^3D分別對含不同傾角節(jié)理、不同位置節(jié)理及無節(jié)理三種工況下小凈距隧道施工穩(wěn)定性進(jìn)行分析,總結(jié)節(jié)理參數(shù)對小凈距隧道施工穩(wěn)定性影響規(guī)律。研究表明,節(jié)理的存在導(dǎo)致隧道群偏壓現(xiàn)象嚴(yán)重,傾角為30°且同時穿過左右線隧道的節(jié)理對凈距隧道施工穩(wěn)定性影響最大。2.根據(jù)節(jié)理參數(shù)的影響,選取傾角為30°時節(jié)理為優(yōu)勢節(jié)理,進(jìn)而展開凈距及施工方法對小凈距隧道施工穩(wěn)定性的影響研究。研究表明,Ⅳ級圍巖隧道合理的最小凈距在0.5B⁰.75B之間,選擇適合的施工方法是確保隧道施工安全的關(guān)鍵。3.基于相似理論,模型試驗中選取傾角為35°,穿過右隧道的節(jié)理作為優(yōu)... 

【文章來源】：重慶交通大學(xué)重慶市

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線

第二章節(jié)理參數(shù)對小凈距隧道施工穩(wěn)定性的影響9圖2-1FLAC3D計算流程2.2.2Hoek-Brown破壞準(zhǔn)則簡介在傳統(tǒng)隧道施工穩(wěn)定性的研究中，常常采用Mohr-Coulomb準(zhǔn)則。但Mohr-Coulomb準(zhǔn)則不能動態(tài)地反應(yīng)巖石破壞過程。針對這一問題，許多專家和學(xué)者作了大量的研究，提出了很多強(qiáng)度準(zhǔn)則。Hoek-Brown準(zhǔn)則因其形式簡單且能較為準(zhǔn)確地反映巖石破壞過程內(nèi)摩擦角和粘聚力的變化，越來越被工程界認(rèn)可[44-47]。Hoek-Brown破壞準(zhǔn)則最初是HoekE.和BrownE.T.在1980年為解決地下硬巖在開挖過程中的巖體參數(shù)問題，通過大量的礦山巖石試驗以及室內(nèi)三軸壓縮試驗，并進(jìn)行拋物線型破壞包絡(luò)線研究后得出的。最早的Hoek-Brown破壞準(zhǔn)則基于脆性巖體破壞規(guī)律，假定巖體間的裂隙為隨機(jī)分布，認(rèn)為含裂隙的破碎巖體的變形是巖體產(chǎn)生破壞的原因，且?guī)r體各項同性。其表達(dá)式可以寫為：=++(2-1)式中，為巖石破壞時的最大主應(yīng)力；為巖石破壞時最小主應(yīng)力；為完整巖體單軸抗壓強(qiáng)度；及s為與巖體軟硬相關(guān)的無量綱經(jīng)驗參數(shù)。最早的Hoek-Brown破壞準(zhǔn)則僅僅適用于完整的巖石，當(dāng)對風(fēng)化、破碎巖體采用最初的Hoek-Brown準(zhǔn)則時，根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，巖石的抗拉強(qiáng)度會被高估[48]。對此，1992年，Hoek[49]等在原有破壞準(zhǔn)則的基礎(chǔ)上引入?yún)?shù)a，從而適用于風(fēng)化、破碎巖體。在該準(zhǔn)則中，規(guī)定破碎，處于低應(yīng)力下巖體的抗拉強(qiáng)度為0。隨后的研究中，Hoek等研究人員根據(jù)Hoek-Brown破壞準(zhǔn)則在實(shí)踐工程中的應(yīng)用與反饋，先后又對其進(jìn)行了修改，引入了能反應(yīng)施工爆破開挖影響大小的擾動因子D，修正了巖體參數(shù)m、s和a與地質(zhì)強(qiáng)度GSI之間的關(guān)系式，其表達(dá)式可以寫為：=+(+)(2-2)

重慶交通大學(xué)碩士學(xué)位論文122.2.5研究斷面及測點(diǎn)布置選取模型Y方向20m處為研究斷面，如圖2-2所示。為更好地分析和總結(jié)節(jié)理空間參數(shù)對隧道開挖的影響規(guī)律，本章選取了8個典型觀測點(diǎn)進(jìn)行研究，分別為左洞拱頂、左洞左側(cè)壁、左洞右側(cè)壁、左洞拱底、右洞拱頂、右洞左側(cè)壁、右洞右側(cè)壁、右洞拱底，如圖2-3所示。開挖方法選擇全斷面法。圖2-2目標(biāo)斷面圖2-3觀測點(diǎn)位置2.2.6工況說明本章擬分析節(jié)理傾角，節(jié)理位置及隧道凈距和施工參數(shù)的變化對隧道施工穩(wěn)定性的影響，如圖2-4所示，具體研究工況如表2.4所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]含軟弱夾層隧道圍巖漸進(jìn)破壞機(jī)理的多尺度模擬研究[D]. 文云波.重慶交通大學(xué) 2017
[2]城區(qū)復(fù)雜環(huán)境下節(jié)理巖體隧道施工力學(xué)研究[D]. 杜帥.重慶大學(xué) 2014
[3]地鐵隧道CRD工法施工監(jiān)測與數(shù)值分析[D]. 李興龍.鄭州大學(xué) 2013
[4]小凈距空間交叉隧道施工及運(yùn)營安全性研究[D]. 杜立兵.蘭州交通大學(xué) 2013
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本文編號：2937701