隨著我國交通基礎(chǔ)設(shè)施的不斷發(fā)展,公路隧道的長度不斷增長,跨徑不斷增大,埋深不斷加深,遇到的高應(yīng)力軟巖隧道越來越多。高地應(yīng)力軟巖隧道往往存在嚴重的大變形問題,傳統(tǒng)的被動支護已很難滿足工程要求,目前尚未得到較好解決。隨著預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的發(fā)展,可以引入預(yù)應(yīng)力錨索支護技術(shù),將被動支護轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃又ёo,為高地應(yīng)力軟巖隧道提供了新的支護手段。論文以國家重點工程木寨嶺公路隧道為依托,創(chuàng)新性提出了采用錨桿與預(yù)應(yīng)力錨索聯(lián)合支護的方法,通過理論分析和數(shù)值模擬,對錨桿錨索聯(lián)合支護的參數(shù)及其效果進行了分析研究,可為高地應(yīng)力軟巖隧道設(shè)計提供參考。論文主要工作如下:（1）總結(jié)了高地應(yīng)力軟巖的類型、失穩(wěn)原因和力學(xué)特性;分析了隧道軟弱圍巖開挖應(yīng)力變化以及圍巖變形塑性區(qū)變化特征,分析了隧道巖體塑性區(qū)半徑、周邊位移與巖體埋深、巖體強度以及支護阻力的變化關(guān)系;（2）探討了隧道預(yù)應(yīng)力錨索支護的機理,分析了預(yù)應(yīng)力錨索內(nèi)錨固段荷載傳遞規(guī)律,分析了巖體的內(nèi)摩擦角、泊松比以及彈性模量對預(yù)應(yīng)力錨索應(yīng)力分布的影響規(guī)律;（3）利用Flac3D數(shù)值模擬軟件,初步建立了高應(yīng)力軟巖隧道預(yù)應(yīng)力錨索支護模型,分析了不同預(yù)應(yīng)力錨索參數(shù)（長度、間距、預(yù)應(yīng)... 

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 概述
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 巖體地應(yīng)力研究現(xiàn)狀
        1.2.2 軟巖隧道大變形研究現(xiàn)狀
        1.2.3 預(yù)應(yīng)力錨桿(索)支護機理研究發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 創(chuàng)新點
        1.3.3 技術(shù)路線
第二章 高地應(yīng)力軟巖隧道變形失穩(wěn)規(guī)律
    2.1 高地應(yīng)力軟巖隧道應(yīng)力特征
        2.1.1 高地應(yīng)力軟巖類型
        2.1.2 高地應(yīng)力軟巖的力學(xué)特點
        2.1.3 高應(yīng)力軟巖隧道開挖后應(yīng)力重分布特征
    2.2 高地應(yīng)力軟巖隧道的變形機制
        2.2.1 軟巖隧道工程彈塑性本構(gòu)模型
        2.2.2 高應(yīng)力軟巖隧道變形破壞規(guī)律
        2.2.3 軟巖隧道塑性變形影響因素分析
    2.3 高地應(yīng)力軟巖隧道失穩(wěn)機理
        2.3.1 高地應(yīng)力軟巖隧道失穩(wěn)力學(xué)機理
        2.3.2 軟巖隧道破壞的影響因素分析
    2.4 高應(yīng)力軟巖隧道工程支護理論
        2.4.1 高應(yīng)力軟巖隧道巖體支護機理
        2.4.2 高應(yīng)力軟巖隧道最佳支護時間
        2.4.3 高地應(yīng)力軟巖隧道支護面臨的工程難題
    2.5 本章小結(jié)
第三章 高地應(yīng)力軟巖隧道預(yù)應(yīng)力錨索支護機理
    3.1 預(yù)應(yīng)力錨索的結(jié)構(gòu)類型
        3.1.1 拉力型錨索
        3.1.2 壓力型錨索
        3.1.3 自適應(yīng)式錨索
    3.2 預(yù)應(yīng)力錨索荷載傳遞機理
        3.2.1 預(yù)應(yīng)力錨索內(nèi)錨固段荷載傳遞機理
        3.2.2 基于凱爾文問題的預(yù)應(yīng)力錨索內(nèi)錨固段應(yīng)力分布彈性解
        3.2.3 預(yù)應(yīng)力錨索內(nèi)錨固段周圍巖體應(yīng)力場算法
    3.3 預(yù)應(yīng)力錨索錨固段剪切破壞特征
    3.4 巖土參數(shù)對預(yù)應(yīng)力錨索應(yīng)力分布的影響分析
        3.4.1 內(nèi)摩擦角對預(yù)應(yīng)力錨索錨固段應(yīng)力分布的影響
        3.4.2 泊松比對預(yù)應(yīng)力錨索錨固段應(yīng)力分布的影響
        3.4.3 巖體彈性模量對預(yù)應(yīng)力錨索錨固段應(yīng)力分布的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 高地應(yīng)力軟巖隧道預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計計算
    4.1 高地應(yīng)力軟巖隧道預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計原則
    4.2 高地應(yīng)力軟巖隧道預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計參數(shù)
        4.2.1 預(yù)應(yīng)力錨索長度設(shè)計方法
        4.2.2 預(yù)應(yīng)力錨索預(yù)緊力確定
        4.2.3 預(yù)應(yīng)力錨索間距確定
        4.2.4 預(yù)應(yīng)力錨索錨墊板尺寸確定
    4.3 高地應(yīng)力軟巖隧道預(yù)應(yīng)力錨索支護模擬分析
        4.3.1 模型的建立
        4.3.2 模型尺寸及邊界條件
        4.3.3 模型參數(shù)確定
        4.3.4 數(shù)值模擬及結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 高地應(yīng)力軟巖隧道錨桿-錨索聯(lián)合支護
    5.1 預(yù)應(yīng)力錨桿與錨索聯(lián)合支護特征
    5.2 預(yù)應(yīng)力錨桿與錨索耦合支護機理
        5.2.1 錨桿與圍巖的耦合作用機理
        5.2.2 錨索與圍巖的耦合作用機理
    5.3 預(yù)應(yīng)力錨桿錨索聯(lián)合支護設(shè)計流程
    5.4 木寨嶺公路隧道初次支護方案及參數(shù)選取
        5.4.1 工程特點及變形情況
        5.4.2 木寨嶺公路隧道支護機理
        5.4.3 木寨嶺公路隧道支護情況及參數(shù)選取
    5.5 木寨嶺公路隧道聯(lián)合支護數(shù)值模擬分析
        5.5.1 計算模型及參數(shù)
        5.5.2 設(shè)計檢測點及工況
        5.5.3 圍巖屈服特征分析
        5.5.4 圍巖水平位移分布特征分析
        5.5.5 圍巖垂直位移分布特征分析
        5.5.6 圍巖的垂直應(yīng)力分布情況
        5.5.7 圍巖的最大主應(yīng)力分布情況
        5.5.8 圍巖的最小主應(yīng)力分布情況
    5.6 選取合理的支護方案
    5.7 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
在校期間發(fā)表的論文和取得的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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[2]隧道軟弱圍巖變形機制與控制技術(shù)研究[D]. 趙勇.北京交通大學(xué) 2012
[3]高地應(yīng)力軟巖隧道圍巖壓力研究和圍巖與支護結(jié)構(gòu)相互作用機理分析[D]. 陳志敏.蘭州交通大學(xué) 2012
[4]錨固系統(tǒng)應(yīng)力傳遞機理理論及應(yīng)用研究[D]. 尤春安.山東科技大學(xué) 2004
[5]高地應(yīng)力區(qū)結(jié)構(gòu)性流變圍巖穩(wěn)定性研究[D]. 劉高.成都理工大學(xué) 2002

碩士論文
[1]高地應(yīng)力條件下軟巖隧道初期支護力學(xué)效應(yīng)研究[D]. 王銀.重慶大學(xué) 2013
[2]鷓鴣山公路隧道測試、監(jiān)測及圍巖穩(wěn)定性研究[D]. 孫建國.成都理工大學(xué) 2004



本文編號：3713274