發(fā)布時(shí)間：2017-04-28 23:13

  本文關(guān)鍵詞：富水巖溶地層大斷面公路隧道開挖穩(wěn)定性及失穩(wěn)特征研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來隨著我國西部大開發(fā)戰(zhàn)略快速推進(jìn),交通路網(wǎng)規(guī)劃越來越密集,西南地區(qū)巖溶區(qū)域修建隧道已成為常態(tài)。巖溶區(qū)域的隧道在修建過程中受高水壓溶腔的影響容易出現(xiàn)頂部坍塌、地表下沉、圍巖變形甚至失穩(wěn)破壞等災(zāi)害事故,因此研究富水巖溶區(qū)域隧道開挖穩(wěn)定性及隧道失穩(wěn)破壞過程中圍巖和初期支護(hù)失穩(wěn)特征顯得更為重要。本文以重慶市雙碑隧道工程為依托工程,采用室內(nèi)相似模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬對巖溶區(qū)域隧道開挖進(jìn)行模擬,對富水巖溶區(qū)域大斷面隧道開挖穩(wěn)定性和失穩(wěn)破壞過程進(jìn)行了研究,主要研究內(nèi)容和成果如下：(1)調(diào)研相關(guān)文獻(xiàn),統(tǒng)計(jì)溶洞分布特征,闡述水壓計(jì)算方法,歸納總結(jié)富水巖溶區(qū)域隧道開挖穩(wěn)定性分析方法及圍巖塌陷機(jī)理。(2)通過開展室內(nèi)開挖相似模型試驗(yàn),研究有壓溶腔位于不同位置時(shí)對隧道開挖穩(wěn)定性的影響,在隧道開挖穩(wěn)定性相似模型試驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過逐級增加溶腔內(nèi)壓直至隧道失穩(wěn)破壞得到高水壓作用下隧道失穩(wěn)破壞過程中洞周位移、圍巖壓力及初期支護(hù)內(nèi)力變化規(guī)律。(3)運(yùn)用數(shù)值模擬方法對有壓溶腔位于掌子面前方時(shí)隧道開挖進(jìn)行模擬得到不同溶腔內(nèi)壓作用下隧道掌子面與有壓溶腔之間安全臨界距離,利用既有安全距離開展有壓溶腔位于掌子面前方時(shí)隧道失穩(wěn)破壞相似模型試驗(yàn)得到隧道失穩(wěn)破壞過程中掌子面位移及相鄰斷面圍巖壓力和初期支護(hù)內(nèi)力變化規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：公路隧道 相似模型試驗(yàn) 有壓溶腔 開挖穩(wěn)定性 失穩(wěn)破壞 圍巖壓力 初支內(nèi)力
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U455.4
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.1.1 研究背景11
• 1.1.2 研究意義11-12
• 1.2 研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 巖溶隧道穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 巖溶隧道失穩(wěn)及巖盤安全厚度研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 研究現(xiàn)狀評價(jià)14
• 1.3 依托工程概況14-15
• 1.3.1 工程簡介14
• 1.3.2 研究區(qū)段地下含水特征14-15
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容及方法15-17
• 1.4.1 研究目標(biāo)15
• 1.4.2 主要研究內(nèi)容15
• 1.4.3 研究方法和技術(shù)路線15-17
• 第2章 巖溶隧道圍巖穩(wěn)定性分析方法和垮塌機(jī)理分析17-23
• 2.1 溶洞大小和形態(tài)分布特征17
• 2.2 深埋巖溶隧道水壓力的計(jì)算公式17-18
• 2.3 大斷面隧道隧道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)18-20
• 2.3.1 大斷面隧道的定義18
• 2.3.2 大斷面隧道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)18-20
• 2.4 隧道圍巖穩(wěn)定性研究方法及垮塌機(jī)理分析20-21
• 2.4.1 隧道圍巖穩(wěn)定性研究方法20-21
• 2.4.2 巖溶隧道垮塌機(jī)理分析21
• 2.5 小結(jié)21-23
• 第3章 巖溶隧道開挖穩(wěn)定性及失穩(wěn)破壞模型試驗(yàn)研究23-52
• 3.1 相似定理23-25
• 3.1.1 相似第一定理(相似正定理)23-24
• 3.1.2 相似第二定理(相似定理)24-25
• 3.2 相似比及相似材料的確定25-27
• 3.2.1 相似比的確定25
• 3.2.2 相似材料25-27
• 3.3 施工全過程相似模擬27-33
• 3.3.1 試驗(yàn)裝置27-28
• 3.3.2 開挖方法28
• 3.3.3 有壓溶腔模擬28-29
• 3.3.4 量測系統(tǒng)29-31
• 3.3.5 試驗(yàn)工況確定31-33
• 3.4 開挖穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果分析33-43
• 3.4.1 洞周位移33-37
• 3.4.2 圍巖壓力37-38
• 3.4.3 初支內(nèi)力38-41
• 3.4.4 小結(jié)41-43
• 3.5 隧道失穩(wěn)破壞模型試驗(yàn)結(jié)果分析43-52
• 3.5.1 試驗(yàn)簡介43
• 3.5.2 臨界溶腔內(nèi)壓43-44
• 3.5.3 隧道失穩(wěn)破壞特征分析44-50
• 3.5.4 小結(jié)50-52
• 第4章 掌子面與前方溶腔安全距離及失穩(wěn)破壞特征研究52-61
• 4.1 溶腔在掌子面前方隧道安全距離數(shù)值模擬分析52-56
• 4.1.1 依托工程概況52
• 4.1.2 三維數(shù)值模型建立與分析52-54
• 4.1.3 數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果分析54-56
• 4.2 溶腔位于掌子面前方隧道失穩(wěn)特征研究56-60
• 4.2.1 研究方案簡介56-57
• 4.2.2 模型試驗(yàn)結(jié)果分析57-60
• 4.3 小結(jié)60-61
• 結(jié)論與展望61-66
• (一) 結(jié)論61-65
• (二) 展望65-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及參與科研項(xiàng)目71-72

【相似文獻(xiàn)】

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10 岳廣義;鹽巖溶腔水平儲庫溶解建造過程實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬[D];太原理工大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：富水巖溶地層大斷面公路隧道開挖穩(wěn)定性及失穩(wěn)特征研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：333761