大斷面軟巖隧道開挖圍巖卸荷變形空間效應(yīng)研究
發(fā)布時間:2021-04-25 14:38
隨著我國交通擁堵問題的日益嚴(yán)峻,傳統(tǒng)的兩車道公路隧道逐漸向三車道甚至四車道等大斷面方向發(fā)展,而大斷面山嶺隧道在軟弱巖層中修建時經(jīng)常遇到掌子面失穩(wěn)及地表塌陷等工程問題,使得施工難度及成本大大增加,也給國家造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,為了探明導(dǎo)致上述工程問題的根本原因,揭示圍巖失穩(wěn)破壞機(jī)理,進(jìn)而提出有效的防治措施,本文以長城嶺隧道為工程背景,從隧道施工過程力學(xué)的角度出發(fā),通過理論研究、數(shù)值仿真與現(xiàn)場監(jiān)測相結(jié)合的方法,對大斷面軟巖隧道開挖過程中圍巖的卸荷及變形空間效應(yīng)進(jìn)行了研究。主要研究結(jié)論如下:(1)通過對大量文獻(xiàn)資料的總結(jié),歸納了適合目前我國隧道建設(shè)發(fā)展現(xiàn)狀的大斷面軟巖隧道定義,將開挖斷面面積大于100m2、圍巖為IV級及其以下等級且具有抗壓強(qiáng)度低、風(fēng)化程度高、遇水易膨脹軟化等特征的隧道稱為大斷面軟巖隧道,并簡要介紹了目前關(guān)于隧道開挖圍巖卸荷及變形空間效應(yīng)方面的主要研究成果,為本文的研究提供了理論基礎(chǔ)。(2)大斷面軟巖隧道在開挖過程中,圍巖的卸荷過程大致可總結(jié)為三個階段,分別為荷載集中階段、急劇卸荷階段和卸荷穩(wěn)定階段;隧道洞周各處圍巖的卸荷情況差異較大,拱頂及拱底位...
【文章來源】:華東交通大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
主要符號說明
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 大斷面軟巖隧道相關(guān)定義
1.2.2 隧道施工過程中圍巖力學(xué)效應(yīng)研究現(xiàn)狀
1.2.3 大斷面軟巖隧道圍巖卸荷規(guī)律研究現(xiàn)狀
1.2.4 大斷面軟巖隧道圍巖變形空間效應(yīng)研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究的主要內(nèi)容
1.4 技術(shù)方案
第二章 大斷面軟巖隧道開挖圍巖卸荷機(jī)制研究
2.1 工程背景
2.1.1 工程概況
2.1.2 隧址區(qū)工程地質(zhì)條件
2.2 FLAC3D簡介
2.3 模型及計算參數(shù)
2.3.1 大斷面隧道三維模型
2.3.2 假定條件
2.3.3 參數(shù)選取
2.3.4 數(shù)值模擬過程
2.4 計算結(jié)果分析
2.4.1 圍巖應(yīng)力響應(yīng)分析
2.4.2 圍巖塑性區(qū)分布
2.5 隧道開挖圍巖卸荷影響因素分析
2.5.1 不同斷面大小對隧道開挖卸荷的影響
2.5.2 不同圍巖等級對隧道開挖卸荷的影響
2.5.3 不同開挖工法對隧道開挖卸荷的影響
2.5.4 隧道開挖圍巖卸荷影響因素綜合評價
2.6 本章小結(jié)
第三章 大斷面軟巖隧道開挖圍巖變形空間效應(yīng)研究
3.1 隧道開挖圍巖變形空間效應(yīng)數(shù)值模擬
3.2 計算結(jié)果分析
3.3 隧道開挖圍巖變形空間效應(yīng)影響因素分析
3.3.1 不同斷面大小對圍巖變形的影響
3.3.2 不同圍巖等級對圍巖變形的影響
3.3.3 不同開挖工法對圍巖變形的影響
3.3.4 圍巖變形空間效應(yīng)影響因素綜合評價
3.4 本章小結(jié)
第四章 大斷面隧道開挖空間效應(yīng)現(xiàn)場監(jiān)測試驗研究
4.1 現(xiàn)場監(jiān)控量測方案
4.1.1 隧道設(shè)計施工方案
4.1.2 監(jiān)測項目及斷面選取
4.1.3 監(jiān)測斷面測點(diǎn)布置
4.2 現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果分析
4.2.1 地表沉降分析
4.2.2 圍巖變形監(jiān)測結(jié)果分析
4.2.3 圍巖初襯接觸壓力監(jiān)測結(jié)果分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 大斷面軟巖隧道掌子面失穩(wěn)及加固處理研究
5.1 現(xiàn)場塌方概況及加固處理措施
5.1.1 隧道塌方現(xiàn)場概況
5.1.2 隧道掌子面塌方空間演化過程
5.1.3 塌方原因分析
5.1.4 塌方加固處治方案
5.2 塌方段加固效果監(jiān)測分析
5.2.1 地表沉降及圍巖變形監(jiān)測結(jié)果
5.2.2 初襯-圍巖接觸壓力監(jiān)測結(jié)果
5.3 隧道塌方段加固處治效果評價
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
個人簡歷 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
本文編號:3159561
【文章來源】:華東交通大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
主要符號說明
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 大斷面軟巖隧道相關(guān)定義
1.2.2 隧道施工過程中圍巖力學(xué)效應(yīng)研究現(xiàn)狀
1.2.3 大斷面軟巖隧道圍巖卸荷規(guī)律研究現(xiàn)狀
1.2.4 大斷面軟巖隧道圍巖變形空間效應(yīng)研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究的主要內(nèi)容
1.4 技術(shù)方案
第二章 大斷面軟巖隧道開挖圍巖卸荷機(jī)制研究
2.1 工程背景
2.1.1 工程概況
2.1.2 隧址區(qū)工程地質(zhì)條件
2.2 FLAC3D簡介
2.3 模型及計算參數(shù)
2.3.1 大斷面隧道三維模型
2.3.2 假定條件
2.3.3 參數(shù)選取
2.3.4 數(shù)值模擬過程
2.4 計算結(jié)果分析
2.4.1 圍巖應(yīng)力響應(yīng)分析
2.4.2 圍巖塑性區(qū)分布
2.5 隧道開挖圍巖卸荷影響因素分析
2.5.1 不同斷面大小對隧道開挖卸荷的影響
2.5.2 不同圍巖等級對隧道開挖卸荷的影響
2.5.3 不同開挖工法對隧道開挖卸荷的影響
2.5.4 隧道開挖圍巖卸荷影響因素綜合評價
2.6 本章小結(jié)
第三章 大斷面軟巖隧道開挖圍巖變形空間效應(yīng)研究
3.1 隧道開挖圍巖變形空間效應(yīng)數(shù)值模擬
3.2 計算結(jié)果分析
3.3 隧道開挖圍巖變形空間效應(yīng)影響因素分析
3.3.1 不同斷面大小對圍巖變形的影響
3.3.2 不同圍巖等級對圍巖變形的影響
3.3.3 不同開挖工法對圍巖變形的影響
3.3.4 圍巖變形空間效應(yīng)影響因素綜合評價
3.4 本章小結(jié)
第四章 大斷面隧道開挖空間效應(yīng)現(xiàn)場監(jiān)測試驗研究
4.1 現(xiàn)場監(jiān)控量測方案
4.1.1 隧道設(shè)計施工方案
4.1.2 監(jiān)測項目及斷面選取
4.1.3 監(jiān)測斷面測點(diǎn)布置
4.2 現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果分析
4.2.1 地表沉降分析
4.2.2 圍巖變形監(jiān)測結(jié)果分析
4.2.3 圍巖初襯接觸壓力監(jiān)測結(jié)果分析
4.3 本章小結(jié)
第五章 大斷面軟巖隧道掌子面失穩(wěn)及加固處理研究
5.1 現(xiàn)場塌方概況及加固處理措施
5.1.1 隧道塌方現(xiàn)場概況
5.1.2 隧道掌子面塌方空間演化過程
5.1.3 塌方原因分析
5.1.4 塌方加固處治方案
5.2 塌方段加固效果監(jiān)測分析
5.2.1 地表沉降及圍巖變形監(jiān)測結(jié)果
5.2.2 初襯-圍巖接觸壓力監(jiān)測結(jié)果
5.3 隧道塌方段加固處治效果評價
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
個人簡歷 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
本文編號:3159561
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