我國西南地區(qū)隧道建設(shè)經(jīng)常面臨軟弱圍巖穿越富水地質(zhì)體的情況,其施工難度大、進(jìn)度緩慢、工程造價高、事故頻發(fā)已成為普遍問題。富水砂巖隧道開挖支護(hù)工程稍有不慎,便容易發(fā)生垮塌、突水、突泥,甚至初期支護(hù)脫落、支護(hù)結(jié)構(gòu)侵限等工程事故。本文結(jié)合隧道設(shè)計勘察資料,針對砂巖隧道穿越富水地質(zhì)帶的支護(hù)措施進(jìn)行了研究。論文圍繞隧道圍巖性質(zhì),通過采用理論分析、現(xiàn)場試驗、數(shù)值模擬、現(xiàn)場監(jiān)測等多種手段,研究了地下水滲流對圍巖應(yīng)力及穩(wěn)定性影響,分析得出了不同支護(hù)措施對隧道穩(wěn)定性影響的差異,最終確定了合理的支護(hù)方案。同時,利用現(xiàn)場拱頂沉降、周邊收斂監(jiān)測項目的實測數(shù)據(jù),驗證數(shù)值模擬在工程方案中運用的可靠度。結(jié)合論文研究成果,對現(xiàn)場施工中存在的問題提出合理建議,避免災(zāi)害事故的發(fā)生。主要研究內(nèi)容如下:（1）從哨房丫口泥質(zhì)砂巖本身出發(fā),結(jié)合水文地質(zhì)環(huán)境,研究其工程力學(xué)特性,通過理論計算進(jìn)行巖石與巖體參數(shù)的轉(zhuǎn)化,為本構(gòu)模型參數(shù)賦值準(zhǔn)備數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。現(xiàn)場采用超前地質(zhì)預(yù)報、高密度電法阻率探測、實地勘探等手段,明確富水段圍巖不良地質(zhì)體范圍及巖體類別,具體化富水區(qū)樁號里程及富水狀態(tài),為建立三維模型做出準(zhǔn)備。（2）研究在軟巖富水地質(zhì)體中隧道開... 

【文章來源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
    1.2 軟弱、富水地層隧道研究現(xiàn)狀
        1.2.1 富水地層隧道圍巖流固耦合研究
        1.2.2 軟弱、富水隧道施工工藝發(fā)展
    1.3 隧道數(shù)值模擬及其應(yīng)用
    1.4 研究內(nèi)容及方法
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 研究方法
        1.4.3 技術(shù)路線
第二章 哨房丫口隧道工程概況及富水段地質(zhì)探測
    2.1 隧道工程概況
    2.2 隧道區(qū)域工程地質(zhì)條件
        2.2.1 場地位置及地形地貌
        2.2.2 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造
        2.2.3 氣象
        2.2.4 隧道區(qū)地層巖性構(gòu)成
        2.2.5 隧道區(qū)水文地質(zhì)條件
        2.2.6 不良地質(zhì)現(xiàn)象及地震
        2.2.7 隧道圍巖工程地質(zhì)評價
    2.3 富水段高密度電法地質(zhì)探測
        2.3.1 水庫段隧道工程概況
        2.3.2 高密度電法探測工作開展
        2.3.3 探測結(jié)果分析及結(jié)論
    2.4 隧道右幅塌腔體探測
        2.4.1 地質(zhì)雷達(dá)工作原理
        2.4.2 探測過程及結(jié)論
    2.5 隧道施工方法設(shè)計
        2.5.1 隧道內(nèi)輪廓設(shè)計
        2.5.2 隧道施工方案
    2.6 本章小結(jié)
第三章 富水區(qū)滲流參數(shù)計算及巖體力學(xué)參數(shù)轉(zhuǎn)換
    3.1 隧道涌水量計算
        3.1.1 滲透系數(shù)計算
        3.1.2 降水入滲系數(shù)
        3.1.3 巖體孔隙率計算
        3.1.4 隧道涌水量計算
    3.2 巖體質(zhì)量分級
    3.3 巖體力學(xué)參數(shù)轉(zhuǎn)換
        3.3.1 巖體單軸抗壓強度及抗拉強度
        3.3.2 巖體變形參數(shù)估算
        3.3.3 巖體內(nèi)聚力與內(nèi)摩擦角的確定
    3.4 本章小結(jié)
第四章 隧道應(yīng)力理論研究及數(shù)值模擬分析
    4.1 軟弱圍巖隧道支護(hù)理論
        4.1.1 富水軟巖的工程特性
        4.1.2 軟巖巷道支護(hù)原則和方法
        4.1.3 軟巖巷道支護(hù)原理
    4.2 隧道巖體初始應(yīng)力場
        4.2.1 巖體自重應(yīng)力場
        4.2.2 巖體構(gòu)造應(yīng)力場
    4.3 隧道二次應(yīng)力理論計算
        4.3.1 塑性區(qū)應(yīng)力求解
        4.3.2 塑性區(qū)半徑計算
        4.3.3 塑性圈邊界應(yīng)力計算
        4.3.4 塑性區(qū)位移求解
    4.4 隧道模型建立及分析計算
        4.4.1 模型區(qū)域尺寸
        4.4.2 邊界條件約束
        4.4.3 模型初始平衡狀態(tài)
    4.5 隧道開挖影響分析
        4.5.1 應(yīng)力場及塑性區(qū)分析
        4.5.2 開挖后位移場分析
    4.6 隧道流固耦合作用數(shù)值分析
        4.6.1 FLAC3D在流固耦合計算中的原理簡介
        4.6.2 隧道滲流影響性分析
    4.7 本章小結(jié)
第五章 隧道支護(hù)研究及方案優(yōu)化
    5.1 支護(hù)方案確定及參數(shù)計算
        5.1.1 支護(hù)方案的確定
        5.1.2 支護(hù)材料力學(xué)參數(shù)確定
    5.2 支護(hù)模擬及結(jié)果分析
        5.2.1 主應(yīng)力分析
        5.2.2 塑性區(qū)分析
        5.2.3 位移場分析
        5.2.4 支護(hù)成本對比分析
    5.3 圍巖變形現(xiàn)場監(jiān)控量測試驗
        5.3.1 監(jiān)控量測的目的
        5.3.2 監(jiān)測項目流程及測點布置
        5.3.3 監(jiān)控量測頻率及預(yù)留變形范圍
        5.3.4 現(xiàn)場監(jiān)控量測位移分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論及展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 不足與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A 攻讀碩士期間發(fā)表論文、參與項目及獲獎情況


【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
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[2]滇西貴金屬礦露天轉(zhuǎn)地下開采境界頂柱厚度的研究[D]. 陳印.昆明理工大學(xué) 2017
[3]新型錨網(wǎng)支護(hù)在高應(yīng)力礦山中的試驗研究[D]. 蔡海燕.西南科技大學(xué) 2015
[4]含水特性對軟巖隧道圍巖穩(wěn)定性的影響研究[D]. 王恒.長安大學(xué) 2015
[5]初期支護(hù)設(shè)計方法優(yōu)化及二次襯砌施作時機研究[D]. 齊龍飛.石家莊鐵道大學(xué) 2014
[6]軟弱富水地層中淺埋暗挖隧道穩(wěn)定性及地表沉降的研究[D]. 周俊.西南交通大學(xué) 2013
[7]含水弱膠結(jié)砂巖隧道地層特性及施工技術(shù)研究[D]. 羅平.北京交通大學(xué) 2011
[8]承德市伊茨梁隧道施工地質(zhì)災(zāi)害防治研究[D]. 姜昌明.河北工業(yè)大學(xué) 2010
[9]基于知識的遙感信息分類方法實驗研究[D]. 孔祥惠.昆明理工大學(xué) 2009



本文編號：3177862