隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加速,由于城市人口劇增而導(dǎo)致的交通擁堵成為各大城市在出行高峰時(shí)段越來(lái)越常見(jiàn)的現(xiàn)象。作為各大、中型城市的主要交通方式之一,地下鐵道以其不占用地表空間,并兼顧安全、高效、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),成為解決我國(guó)城市交通問(wèn)題的首選方案。城市地下空間中基礎(chǔ)和管線密布,工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件復(fù)雜,對(duì)地鐵修建時(shí)開(kāi)挖面的穩(wěn)定性要求高,故地鐵區(qū)間隧道大都采用對(duì)周邊環(huán)境影響小的盾構(gòu)法進(jìn)行施工。此外,在我國(guó)南方地區(qū),河網(wǎng)密度大,地下水水位高,地下水的滲流效應(yīng)是影響盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面穩(wěn)定性的一個(gè)重要因素。因此,本文基于Hoek-Brown非線性破壞準(zhǔn)則和極限分析上限定理,對(duì)考慮地下水滲流作用下盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面前方土體的變形區(qū)域和極限狀態(tài)下的破壞模式開(kāi)展研究,為盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面的穩(wěn)定性分析和安全評(píng)估提供理論依據(jù)。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）根據(jù)盾構(gòu)隧道施工過(guò)程中土艙壓力設(shè)定不足和過(guò)大導(dǎo)致開(kāi)挖面前方土體發(fā)生塌落和擠出兩種變形的特征,采用任意線型的曲線構(gòu)建了開(kāi)挖面前方土體塌落及擠出兩種上限破壞機(jī)制;（2）基于上述兩種破壞機(jī)制,結(jié)合Hoek-Brown非線性破壞準(zhǔn)則和極限分析上限定理,在考慮地下水滲流的基礎(chǔ)上通過(guò)計(jì)算... 

【文章來(lái)源】：長(zhǎng)沙理工大學(xué)湖南省

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 數(shù)值模擬法在隧道穩(wěn)定性研究中的應(yīng)用
        1.2.2 模型試驗(yàn)法在隧道穩(wěn)定性研究中的應(yīng)用
        1.2.3 理論分析法在隧道穩(wěn)定性研究中的應(yīng)用
    1.3 本文的研究?jī)?nèi)容
第二章 Hoek-Brown破壞準(zhǔn)則與極限分析理論
    2.1 Hoek-Brown非線性破壞準(zhǔn)則
    2.2 極限分析理論
        2.2.1 塑性最大功率原理與虛功率原理
        2.2.2 極限分析上限定理
    2.3 變分法理論
    2.4 本章小結(jié)
第三章 考慮地下水滲流的盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面塌落破壞模式上限分析
    3.1 地下水滲流場(chǎng)分析
    3.2 推導(dǎo)思路與流程圖
    3.3 考慮地下水滲流的盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面塌落破壞模式上限計(jì)算
        3.3.1 考慮地下水滲流的盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面塌落型上限破壞機(jī)制
        3.3.2 基于H-B破壞準(zhǔn)則的盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面前方土體塌落型破壞能耗計(jì)算
    3.4 各參數(shù)對(duì)隧道開(kāi)挖面塌落破壞范圍的影響分析
        3.4.1 參數(shù)A對(duì)開(kāi)挖面前方土體破壞范圍的影響
c對(duì)開(kāi)挖面前方土體破壞范圍的影響">        3.4.2 參數(shù)σ_c對(duì)開(kāi)挖面前方土體破壞范圍的影響
        3.4.3 參數(shù)β對(duì)開(kāi)挖面前方土體破壞范圍的影響
        3.4.4 參數(shù)D對(duì)開(kāi)挖面前方土體破壞范圍的影響
        3.4.5 考慮滲流作用對(duì)開(kāi)挖面前方土體破壞范圍的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 考慮地下水滲流的盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面擠出破壞模式上限分析
    4.1 引言
    4.2 考慮地下水滲流的盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面擠出破壞模式上限計(jì)算
        4.2.1 考慮地下水滲流的盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面擠出型上限破壞機(jī)制
        4.2.2 基于H-B破壞準(zhǔn)則的盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面前方土體擠出型破壞能耗計(jì)算
    4.3 各參數(shù)對(duì)隧道開(kāi)挖面擠出破壞范圍的影響分析
        4.3.1 參數(shù)A對(duì)開(kāi)挖面前方土體破壞范圍的影響
c對(duì)開(kāi)挖面前方土體破壞范圍的影響">        4.3.2 參數(shù)σ_c對(duì)開(kāi)挖面前方土體破壞范圍的影響
        4.3.3 參數(shù)β對(duì)開(kāi)挖面前方土體破壞范圍的影響
        4.3.4 參數(shù)D對(duì)開(kāi)挖面前方土體破壞范圍的影響
        4.3.5 考慮滲流作用對(duì)開(kāi)挖面前方土體破壞范圍的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 考慮地下水滲流的盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面破壞模式數(shù)值模擬
    5.1 FLAC軟件介紹
        5.1.1 FLAC軟件計(jì)算原理
        5.1.2 Hoek-Brown準(zhǔn)則在FLAC中的實(shí)現(xiàn)
    5.2 考慮地下水滲流的盾構(gòu)隧道數(shù)值模型
        5.2.1 工程概況
        5.2.2 M-C準(zhǔn)則與H-B準(zhǔn)則間的參數(shù)轉(zhuǎn)化
        5.2.3 數(shù)值模型建立
    5.3 數(shù)值解與上限解對(duì)比分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    結(jié)論
    展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]滲透力概念的力學(xué)分析及廣義化探討[J]. 丁洲祥.  巖土工程學(xué)報(bào). 2017(11)
[2]不同埋深盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面穩(wěn)定問(wèn)題數(shù)值模擬[J]. 孫瀟昊,繆林昌,林海山.  東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(01)
[3]論土骨架與滲透力[J]. 李廣信.  巖土工程學(xué)報(bào). 2016(08)
[4]盾構(gòu)法施工中楔形體模型滑裂面傾角的研究[J]. 朱建明,林慶濤,康瑤.  巖土力學(xué). 2015(S2)
[5]深埋盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面三維對(duì)數(shù)螺旋破壞模式的上限分析[J]. 馮利坡,鄭永來(lái),鄧樹(shù)新,李文峋.  巖土力學(xué). 2015(07)
[6]考慮土拱效應(yīng)的盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面穩(wěn)定性[J]. 武軍,廖少明,時(shí)振昊.  同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(02)
[7]黏土地層隧道開(kāi)挖面三維穩(wěn)定性上限分析[J]. 宋春霞,黃茂松,周維祥.  巖土工程學(xué)報(bào). 2015(04)
[8]高水位條件下盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面穩(wěn)定性數(shù)值模擬[J]. 鄭佳艷,呂璽琳,李馮締.  公路交通技術(shù). 2014(03)
[9]淺覆盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面擠出剛性錐體破壞模式極限分析[J]. 張箭,楊峰,劉志,陽(yáng)軍生.  巖土工程學(xué)報(bào). 2014(07)
[10]高水壓條件下盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面極限上限法研究[J]. 鄭永來(lái),馮利坡,鄧樹(shù)新,段晨雪.  同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(08)

博士論文
[1]盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面的穩(wěn)定性分析[D]. 喬金麗.天津大學(xué) 2009
[2]頂管工程土與結(jié)構(gòu)的性狀及理論研究[D]. 魏綱.浙江大學(xué) 2005

碩士論文
[1]膨脹性巖土盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面穩(wěn)定性分析[D]. 劉義.暨南大學(xué) 2016
[2]盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面穩(wěn)定性試驗(yàn)與顆粒流數(shù)值模擬研究[D]. 林海山.東南大學(xué) 2016
[3]雙地層盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面穩(wěn)定性研究[D]. 唐麗芝.湖南大學(xué) 2014
[4]富水砂卵石地層盾構(gòu)開(kāi)挖引起的地表沉降數(shù)值模擬[D]. 吳海鈺.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2012
[5]粉質(zhì)粘土地層中地鐵盾構(gòu)隧道引起的地層沉降規(guī)律分析[D]. 翟振宇.北京交通大學(xué) 2012
[6]上軟下硬地層中盾構(gòu)隧道開(kāi)挖面支護(hù)壓力研究[D]. 陳強(qiáng).華中科技大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3027989