本文關鍵詞：層狀與非均質(zhì)巖體中隧道圍巖變形和襯砌結(jié)構(gòu)力學特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在復雜山區(qū)鐵路隧道修建過程中經(jīng)常要遇到層狀巖體和軟硬非均質(zhì)巖體。本文以此為背景,對層狀巖體和軟硬交界巖體中隧道變形和破壞模式進行研究。采用有限元數(shù)值方法對層狀巖體、非均質(zhì)巖體中隧道圍巖穩(wěn)定性和支護結(jié)構(gòu)受力特性進行分析,研究的主要內(nèi)容包括：針對層狀圍巖的結(jié)構(gòu)性質(zhì),分別建立巖層層面傾角為0°、15°、30°、45°、60°75°、90°和層面間距為1m、2m、3m、4m、5m的不同工況進行數(shù)值計算,對隧道開挖后圍巖的變形、應力分布、塑性區(qū)分布狀況以及支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力和安全系數(shù)進行分析。得出傾角巖層面傾角與巖層面間距對隧道穩(wěn)定性的影響較大的結(jié)論。針對軟硬不均圍巖所具有的變形特征,分別建立軟硬巖交界面傾角為0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°和交界面兩側(cè)軟硬巖不同位置的多個工況進行數(shù)值計算,對隧道開挖面穿越軟硬巖交界面時圍巖的變形、應力分布特征以及支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力和安全系數(shù)進行分析。得出軟硬巖非均質(zhì)巖體隧道穩(wěn)定性主要受軟巖控制的結(jié)論。對處于層狀巖體中的鄭萬鐵路榮家灣隧道施工過程中圍巖變形特性進行分析,并以此提出通過改變初期支護中錨桿的布設方式來控制圍巖的變形。
【關鍵詞】：層狀巖體 非均質(zhì)巖體 偏壓隧道 軟硬巖交界面 有限元法 非對稱支護
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U451
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 問題的提出11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 地形偏壓隧道研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 地質(zhì)偏壓隧道研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.3 非對稱支護結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 主要研究內(nèi)容、技術路線17-19
• 1.3.1 研究內(nèi)容17-18
• 1.3.2 技術路線18-19
• 第2章 地質(zhì)偏壓隧道圍巖變形破壞模式分析19-33
• 2.1 概述19
• 2.2 圍巖常見破壞模式分析19-20
• 2.3 層狀巖體隧道穩(wěn)定性分析20-30
• 2.3.1 層狀圍巖洞室軸向與巖層產(chǎn)狀的相關性20-21
• 2.3.2 層狀巖體結(jié)構(gòu)分類21-23
• 2.3.3 層狀巖體破壞模式分析23-26
• 2.3.4 層狀巖體破壞模式彈性本構(gòu)分析26-30
• 2.4 非均質(zhì)巖體隧道穩(wěn)定性分析30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-33
• 第3章 層狀巖體隧道圍巖應力及襯砌結(jié)構(gòu)受力特性數(shù)值分析33-86
• 3.1 概述33
• 3.2 順層圍巖層面傾角對隧道偏壓影響分析33-59
• 3.2.1 模型建立及參數(shù)取值33-38
• 3.2.2 圍巖變形分析38-43
• 3.2.3 圍巖應力分析43-46
• 3.2.4 圍巖塑性區(qū)分析46-50
• 3.2.5 襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析50-59
• 3.3 順層圍巖層面間距對隧道偏壓影響分析59-83
• 3.3.1 模型建立及參數(shù)取值59-61
• 3.3.2 圍巖變形分析61-67
• 3.3.3 圍巖應力分析67-71
• 3.3.4 圍巖塑性區(qū)分析71-75
• 3.3.5 襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析75-83
• 3.4 本章小結(jié)83-86
• 第4章 非均質(zhì)地層隧道圍巖及襯砌受力特性數(shù)值分析86-113
• 4.1 概述86
• 4.2 模型建立與參數(shù)取值86-88
• 4.2.1 模型建立86-87
• 4.2.2 參數(shù)選取87-88
• 4.3 圍巖變形分析88-96
• 4.4 圍巖應力分析96-99
• 4.5 襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析99-111
• 4.6 本章小結(jié)111-113
• 第5章 工程實例與隧道支護措施優(yōu)化探討113-122
• 5.1 概述113
• 5.2 工程背景113-115
• 5.2.1 工程概況113
• 5.2.2 地層巖性113-114
• 5.2.3 地質(zhì)構(gòu)造114-115
• 5.3 榮家灣隧道數(shù)值模擬115-118
• 5.3.1 模型建立115-116
• 5.3.2 計算參數(shù)116
• 5.3.3 圍巖變形分析116-117
• 5.3.4 圍巖應力分析117-118
• 5.4 隧道支護措施優(yōu)化探討118-121
• 5.4.1 優(yōu)化方案118
• 5.4.2 結(jié)果對比分析118-121
• 5.5 本章小結(jié)121-122
• 結(jié)論與展望122-124
• 結(jié)論122
• 展望122-124
• 致謝124-125
• 參考文獻125-129
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和參與的科研項目129

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本文編號：464891