一、琯头岭隧道穿越公路松软路基的施工技术(论文文献综述)
周文皎[1](2020)在《滑坡-隧道相互作用分析及控制对策》文中研究说明近年来,我国铁路和公路不断向西部山区延伸,线路以各种方式穿越滑坡等不良地质体难以避免,不良地质体对铁路、公路危害极大,影响深远。其中,隧道与不良地质体的相互作用机理极其复杂,工程难题众多。本文从近年来所遭遇的隧道穿越滑坡体的突出问题出发,通过现场调查、理论分析、数值模拟、原位监测和工程验证等手段,开展了滑坡-隧道相互作用下隧道的破坏模式、作用机理及控制技术的研究,取得了以下成果:(1)滑坡-隧道相互作用下隧道的破坏模式从滑坡发育过程和破坏特征入手,结合隧道穿越滑坡体的部位,提出了具有代表性的滑坡-隧道相互作用下6种隧道破坏模式,即:牵引段-隧道纵向拉裂破坏、滑面(带)-隧道横向剪切破坏、滑面(带)-隧道纵向剪切破坏、滑坡侧界-隧道横向错断破坏、薄滑体-隧道纵向挤压破坏和滑体下部-隧道拖曳破坏。通过典型案例的剖析,揭示了各种破坏模式的特点。(2)滑坡-隧道相互作用的机理针对滑坡侧界-隧道横向错断破坏、滑面(带)-隧道纵向剪切破坏、牵引段-隧道纵向拉裂破坏3种破坏模式,选取西北地区某铁路隧道、广乐高速公路大源1号隧道和西南地区某高速公路隧道,基于滑坡变形破坏特征和隧道变形破坏特征,建立了隧道与滑坡的相互作用模型,从时间分布和空间分布上揭示了滑坡-隧道相互作用的机理。研究表明,隧道穿越滑坡体,滑坡变形直接造成隧道的变形破坏,隧道的开挖可能引起或加剧滑坡的变形发展。不同的滑坡作用模式下隧道的衬砌结构呈现出拉伸、剪切和挤压等不同的变形破坏特征,隧道的变形破坏特征在时间分布和空间分布上与滑坡的变形特征具有一致性。(3)滑坡-隧道相互作用的控制技术基于滑坡-隧道相互作用破坏模式和作用机理,提出了稳定滑坡基础上的隧道变形控制原则和技术。为了限制局部变形和受力,避免隧道承担和传递滑坡推力,同时达到抑制地下水的目的,在稳定滑坡的基础上,采用洞顶钢花管控制注浆技术对滑坡-隧道相互作用影响范围进行加固。通过实际工程应用,验证了其加固效果并解决了实际工程难题。
郑滔[2](2020)在《软弱破碎地层中浅埋偏压隧道的管棚预支护研究》文中进行了进一步梳理软弱破碎地层中浅埋偏压隧道施工时,因围岩自稳能力非常差,极易发生坍塌、冒顶等事故;而管棚预支护是一种有效抑制围岩变形、确保施工安全的常用辅助措施。鉴于此,本文以渝怀铁路涪秀二线新桐子岭隧道为依托,利用三维有限元软件Midas GTS NX对浅埋偏压隧道中的管棚做了进一步研究,得到了管棚的受力特征及管棚环向布置范围、外插角、循环钢管长度、加固区渗透系数等对预支护效果的影响规律,研究成果具有一定理论与应用价值。主要研究内容及成果如下:(1)模拟计算了浅埋偏压隧道中由4组钢管搭接(每组长10m搭接3m)的管棚模型。结果表明:拱顶和深埋侧的钢管在掌子面后方主要承受轴向压力与正弯矩,而浅埋侧钢管在掌子面后方主要承受轴向拉力与负弯矩,且深埋侧管棚的内力比浅埋侧大。有管棚预支护时相比无管棚,隧道结构的竖向位移最大可降低32.0%,横向位移最大可降低61.6%;说明管棚对抑制隧道横向变形的作用比竖向更强。管棚搭接区内初支和加固区的变形值明显小于后方非搭接区域。(2)通过模拟分析管棚环向布置范围、外插角度对预支护效果的影响,得出:环向布置范围越大,加固效果越明显;且对于提高隧道整体稳定性而言,当管棚仅布置于拱顶及深埋侧时其支护效果比仅布置于拱顶及浅埋侧更强;管棚的布置范围对隧道横向变形的影响比竖向更大。随着管棚外插角的增加,支护效果逐渐降低,且横向变形的增幅比较大。在浅埋偏压隧道中布设管棚支护时,宜选取较小的外插角并控制在1?~10?范围内。(3)模拟计算了不同加固区渗透系和钢管长度在10m~40m之间的不同类型管棚的支护效用。分析得出:在浅埋偏压隧道中,选用短钢管并多组循环搭接的管棚,对隧道的加固效果更显着;且随着钢管长度的减小,钢管轴力值逐渐增大。管棚加固区渗透系数越小,掌子面围岩、初支、地表等沉降值越低,而掌子面位移的竖向压应力、初支净空收敛、钢管轴力、加固区位移、拱底回弹等值则越高;降低渗透系数对钢管拉力值的影响最大。
赵斐[3](2020)在《软岩大变形隧道支护参数优选分析》文中认为高地应力软岩具有地应力高、岩层破碎、开挖后收敛大等特点,这在西部山岭隧道尤为常见,给施工带来了很大的不便。然而,开发深部空间是隧道及地下工程未来发展的必然趋势,随着国家相应政策的出台以及各领域学者的积极参与,近些年也取得了很多成果。本文以渭武高速木寨岭隧道为工程背景,通过现场监控、理论分析并结合数值模拟的方法研究高地应力软岩隧道合理支护参数,并与实际工程背景下监测断面数据进行对比分析各种工况下的支护参数效果的优劣,选出最优的支护参数,论文主要工作和成果如下:(1)通过对国内外软岩大变形隧道支护参数研究现状进行总结,并结合软弱围岩的定义、变形特点和隧道设计中关于初期支护和二次衬砌支护思路,并根据实际工程背景,提出适用于本文的支护研究思路。(2)主要介绍了木寨岭隧道的工程地质特性,并根据隧道地质水文特性结合隧道设计原则,比选出适合本工程的施工方案,最终选择为:两单线隧道+三座斜井。(3)对木寨岭隧道进行了理论分析、计算以及预测,根据理论计算的结果,预测段隧道均为大变形段。并且将监测断面的实测数据与理论计算值进行对比,对比其结果发现,有三个监测断面的实测数据与理论计算值相差较少,仅有0.9%和6.2%,说明理论计算值对实际工程有一定的参照价值。(4)系统阐述监控量测的重要性并对本隧道高地应力段两断面的监测数据归纳总结。通过对施工现场的断面监测数据分析可知,木寨岭隧道变形大体呈现出初期变形快,(变形第1天至第10天,达到变形总量的70%以上),总变形量较大(拱顶沉降达到500mm,拱腰收敛达到1100mm),变形稳定时间较长的特点。(5)根据实际工程,利用有限差分软件FLAC3D进行数值模拟,对不同工况下锁脚锚管的参数进行优选分析,得到不同的锁脚锚杆参数下隧道拱顶沉降和拱腰收敛云图,以及钢拱架受力图,通过对比,优选锁脚锚杆参数为,长度6m,下斜角度22°,直径为89mm。(6)再得到锁脚锚管参数的优化后,对不同的锚杆长度进行优选分析,得到不同锚杆长度下拱顶沉降云图和拱腰收敛云图,以限制位移发展为目的选择最优的锚杆长度,宜采用长度为5m至7m的锚杆。(7)作为初期支护重要组成部分,在确定锚杆施加方案后,对不同喷射混凝土厚度作用下的隧道位移场和应力场进行对比分析,从经济合理安全角度出发,优选出最合适的喷射混凝土厚度为30cm。(8)对钢拱架参数的优选中,通过对比不同工况,最终确定钢拱架的优选参数为HW175型钢拱架,其间距为50cm。(9)基于荷载—结构模型,对木寨岭隧道二次衬砌的荷载分担比不同的三种工况进行模拟分析,得出木寨岭隧道二次衬砌结构承担60%的荷载下,受力最合理。
刘恩宇[4](2019)在《山区高速公路施工过程风险控制与安全预警技术研究》文中指出由于山区高速公路建设难度大、危险系数高,在带来便利的同时也造成了更多的生产事故,给社会和国家造成很大的财产损失和人员伤亡。针对山区高速公路施工过程存在的安全风险,本文以三淅高速公路为依托,通过文献查阅、理论分析、现场调研、专家咨询、模型构建等方法对其展开了深入的研究,为山区高速公路施工过程风险控制与安全预警奠定了一定的理论基础。根据风险控制理论,对山区高速公路施工过程存在的风险进行了深入的分析。应用安全检查表法对三淅高速公路施工过程展开风险辨识,根据辨识结果发现人员因素和管理因素是导致生产事故的主要原因,设备设施因素和自然因素是造成事故的次要原因。在基于LEC法的基础上建立了LECT风险评价模型,应用该模型对施工过程存在的风险实施评价,得到边坡塌方、路面开裂、漏水、隧道塌方、洞口失稳、突水涌泥、物体打击、触电为施工过程中重点预防的风险因素并制定了相应的控制措施,获得了良好的应用效果。在对隧道塌方事故统计分析的基础上建立模糊层次分析模型,对豹子岔隧道塌方风险进行安全评估,得到该隧道的塌方风险为Ⅲ级,与工程实际相吻合,印证了该评价模型具有良好的可行性。为保障施工安全,实现施工过程风险控制与安全预警,对山区高速公路施工过程安全预警进行了分析,通过对安全预警指标的筛选、处理,安全预警警阈的划分,安全预警模型的构建,建立了山区高速公路施工安全预警指标体系。根据该体系应用Java和MySQL技术开发了一套具有安全预警、生产事故管理、人员管理、设备管理和应急管理等功能的安全预警系统,起到了山区高速公路施工安全预警的作用,实现了安全管理的信息化和网络化。
严健[5](2019)在《高海拔寒区特长公路隧道冻胀特性及防冻研究》文中研究说明四川和西藏两省区作为三大国家战略中“一带一路”和“长江经济带”的重要战略交汇点,交通基础设施的建设具有十分重大的意义。加快川藏铁路、藏区高速公路等快速进出藏区通道的建设以及对现有进藏大通道的改扩建工作已成为迫切的战略需求。在上述工程中,高海拔寒区特长隧道屡见不鲜,其中穿越冻土和冻岩地层的隧道修建已成为工程中面临的重要难题。本论文依托多座典型高海拔寒区特长公路隧道,并主要以国道317线(川藏公路北线)新建雀儿山隧道为研究对象,采用现场调研、文献调查、理论分析、数值模拟、现场试验和原位测试等综合手段,对寒区特长公路隧道冻土和冻岩地层下隧道施工期、运营期围岩-结构冻胀特性和防冻问题进行研究,并取得了以下研究成果:(1)调研并比较分析了典型高海拔寒区特长隧道的围岩和构成分布、地质和水文特点、寒区气候指标特征;探明了高海拔特长公路隧道冻害与进洞里程、围岩类型、通风及地下水等因素的相关性;就特长隧道不同地层时的冻害成因、冻害特征,冻胀机理、冻胀破坏模型进行了概括;讨论了冰碛冻土和裂隙花岗岩隧道冻胀性分级标准,并应用上述标准对典型高海拔寒区隧道进行了冻胀性分级。(2)对隧道贯通前后隧道洞内外温度场、围岩-结构温度场和风场进行了长期系统的现场测试,揭示了高海拔寒区特长公路隧道低温大风成因;利用SST湍流模型分析,探明了不同通风方式,特别是运营期平导压入通风方式下寒区特长公路隧道主洞、平导和横通道中温度场和风场的时空分布变化规律。(3)对雀儿山隧道进出口段冰碛地层冻土热力学参数取值方法进行了研究,得到了冰碛地层季冻土物理特性和温度特性,同时,以冻融圈冻胀理论为依据,利用数值计算得到了冰碛地层围岩温度场随埋深和时间的冻融规律,并就隧道冻胀力、冻胀变形量进行了计算;设计了针对冰碛地层隧道的“温度+冻胀压力+冻胀应力”原位测试方案,通过现场试验验证进一步明确了冻胀作用时冰碛地层-衬砌结构的冻胀特性。(4)通过施工检测就衬砌背后空洞、不密实等缺陷进行了统计,利用热液固耦合计算得出空洞存水冻胀时,随着未冻水体积含量、存水空间大小、存水空间位置变化所导致的冻胀力及相应的结构冻胀应力、损伤和变形发展规律;同时计算得出了裂隙花岗岩不同裂隙倾角、间距等工况下裂隙水冻胀对结构内力、变形的影响,最后,通过原位测试及与前人研究成果的比较验证,进一步明确了寒区隧道空洞及裂隙共存花岗岩在冻胀作用时围岩-衬砌结构的冻胀特性。(5)分别就高海拔寒区特长隧道通风升温系统以及不同地层施工防冻措施进行了研究,并就运营期隧道洞口端保温隔热材料选型、厚度和设防范围等关键参数进行计算,通过现场测试和数值计算对其升温效果和保温层效果进行了分析。
毛杰,蒋登伟,杨庆辉,张永刚[6](2018)在《云桂铁路典型减灾选线的探讨》文中研究说明云桂铁路沿线地形地质条件极为复杂,岩溶、膨胀土等不良地质分布广泛,地震活动强烈。本文通过对云桂铁路岩溶、膨胀(岩)土、活动断裂带三种典型地质灾害减灾选线实例进行深入探讨,结合建设运营实践,得出以下结论:(1)查清地质情况是减灾选线和工程设计的基础及核心,不同类型地质灾害的重大应对原则必须坚持,并在选线设计中贯彻;(2)岩溶发育区应着重查清水平循环带高程,抬高线路标高,使越岭隧道穿行于相对安全的岩溶水垂直渗流带内,并尽可能设计为人字坡;(3)膨胀土地区高速铁路选线应尽量减少原地表扰动;(4)活动断裂带的发展变形是不可避免的,铁路线路在必须穿越活动断裂的情况下,选择简单易修复的工程十分必要。
杜耀辉[7](2017)在《炭质板岩大变形隧道结构受力特性及变形控制技术研究》文中提出由于高地应力环境下隧道软弱围岩的受力复杂、变形大,具有流变、蠕变等特点,常常造成支护结构侵限、初支掉块开裂、仰拱隆起、二衬开裂等病害,严重制约了隧道正常施工,影响了支护结构的长期稳定性,而目前国内外对隧道软弱围岩变形及受力的研究还没有相对成熟的成果,在隧道工程界是一个世界性难题,因此开展高地应力环境下隧道结构受力特性及变形控制技术研究是非常必要的。本文依托兰渝铁路木寨岭隧道工程,针对高地应力环境下炭质板岩的变形及受力,在目前现有研究成果的基础上采用了现场监测,室内外试验,数值模拟分析等方法,从支护的变形及其受力特性角度出发,对处于高地应力条件下的炭质板岩大变形隧道支护结构受力特性及变形控制技术进行了研究。主要研究内容及结论如下:通过现场点荷载试验及剪切试验,得到了木寨岭隧道炭质板岩围岩的强度取值范围及相关参数值,即:平均强度1.9MPa,内摩擦角27.5°,粘聚力0.21MPa,变形模量0.502GPa。木寨岭隧道炭质板岩强度低、顺层强度更低,且遇水软化性质显着,属于极软岩。通过水压致裂法,对木寨岭隧道内进行岩体地应力测试,分析木寨岭隧道隧址区围岩地应力分布和结构、主应力大小和隧道横断面应力状态,得出木寨岭隧道围岩的主导地应力为水平向应力作用,得出在测试深度大于30m范围内,最大水平主应力值处于26.2238.38MPa之间,最小水平主应力值处于15.7321.52MPa之间,隧道区北段垂直隧道轴线的隧道横断面侧压力系数为σ横/σv为2.92;隧道区南段垂直隧道轴线的隧道横断面侧压力系数为σ横/σv为2.14,地应力结构有利于逆断层的发育和活动。根据木寨岭隧道地应力测试结果,对隧道围岩进行现场应力释放和松动圈测定,得出在炭质板岩围岩下,隧道拱腰至边墙范围内松动圈影响范围超出8m以上。木寨岭隧道炭质板岩围岩采取四层支护形式,其中初支为三层,依次施做锚喷、网喷及刚架,第四层支护为二衬。通过有限差分软件建立模拟马蹄形和圆形两种断面的围岩支护结构变形的计算模型,结合现场监测数据进行分析,结果显示马蹄形在第四层支护施做前,三层初支在拱顶位置累积沉降值约为450mm,已超出设计预留值约1倍,在边墙位置累积收敛值约为1400mm,超出设计预留值约4倍,二衬施做后,围岩变形速率有所放缓,但变形仍在持续增长,四层支护无法达到对围岩变形的控制预期;圆形扩挖断面在第四层支护施做前,三层初支在拱顶位置累积沉降值约为250mm,低于设计预留值,在边墙位置累积收敛值约为800mm,超出设计预留值15%,在可控范围内;二衬施做后,围岩变形明显呈收敛趋势,拱顶沉降终值在300mm以下,低于设计预留变形量,四层支护可以有效的控制围岩变形。根据对两种断面围岩变形的监测发现,炭质板岩围岩变形先是平稳增长,后急剧增加,第三层支护施做后变形速率明显减缓,四层支护后马蹄形断面围岩变形仍在缓慢增长,圆形扩挖断面围岩变形呈收敛趋势。利用已建立的数值分析模型以及现场监测数据,研究了高地应力环境下的炭质板岩隧道围岩支护结构力学行为,得出支护结构在边墙及拱脚位置的应力值较高,马蹄形断面二衬接触压力在拱脚处达到800kPa,混凝土表面应力在边墙处最大,并且现场发现该处混凝土首先发生开裂、掉块等破坏;圆形扩挖断面二衬接触压力在拱脚处为500kPa,混凝土表面应力在拱脚处最大,约为15MPa。施作隧道二衬后,圆形隧道断面的支护结构表现为边墙和仰拱部位为薄弱部位,拱顶承受的水平压应力最大,约为1284.58KN,边墙处靠近洞内段锚杆应力最大,约为5699.75KN。根据木寨岭隧道围岩支护结构的受力和变形分析结果,提出了炭质板岩段大变形处治在施工过程中应遵循的原则,即:在施工工艺方面,采取“先柔后刚、先放后抗”的思想,分阶段加强支护结构并提高支护体系整体受力性能;“圆形断面+超前导洞扩挖+四层支撑体系”方案,适应高应力下隧道结构变形,弥补传统工法的缺陷,其中超前导洞采用两台阶法,开口段采用仰拱封闭成环或套拱控制变形,圆形扩挖断面施工采用三台阶法,支护为三层初支和一层衬砌的支护结构。据此进行隧道监控实验得到隧道初支总位移,第一层初支释放60%左右,第二层初支释放25%35%左右,第三层初支释放10%15%左右,第三层初支施做完成后拱顶沉降速率相对于施做前降低了80.6%,上台阶水平边墙收敛速率降低了82.4%,变形已经得到有效控制,衬砌施做完成后,变形基本达到收敛。并且数值模拟结果显示,圆形断面整体受压均匀,弯矩和剪力显着减小,最小主应力(压应力)值减小80%以上,圆形断面表现为径向均匀收缩,从结构受力和变形上看,圆形断面比现有优化过的软岩断面更有优势。研究证明,依据“先柔后刚、先放后抗”的思想建立的“圆形断面+超前导洞扩挖+四层支撑体系”处治方案,对炭质板岩围岩变形的控制效果较好,隧道结构的安全储备较大,围岩变形符合规范要求,处治措施达到了预期效果,工程质量安全、可控,技术得到了一定提升,可以为以后的类似工程提供借鉴。
龚波[8](2017)在《塘巴湖隧道下穿奎阿高速公路施工控制技术研究》文中研究说明随着我国经济的发展,大西北区域的不断开发和建设,为了能够加快国土资源的开发,促进当地区域经济的发展,对公路、铁路以及隧道的修建速度也在不断的尽快,由于西北地区的地质条件相对而言较为复杂,隧道下穿公路、铁路等工程也逐渐增多,在当地较为复杂的地质条件下,还需要一种能够通过明挖或者暗挖的方式将花岗岩地层进行开挖的方式,在本文所涉及的工程中,采取爆破的方法进行开挖,由于隧道上方有公路等设施,这就给隧道的爆破施工提出了更为严格的要求,因此,研究隧道的爆破开挖过程中爆破振动波的传播特性和其衰减的规律,并进一步预测隧道的爆破开挖产生的震动对隧道上方的公路的影响,最终根据其影响采取合理的降低震动的措施,这一问题已经成为隧道的爆破开挖工程界一项急需解决的重大课题。本文以塘巴湖隧道下穿奎阿高速公路隧道工程为背景,依据隧道的明挖及暗挖中爆破开挖的相关理论及研究方法,运用有限差分软件FLAC3D建立隧道的三维有限元分析模型,对隧道的暗挖段采用二台阶法对高速公路路面变形指标的影响进行了分析,并通过规范提供的爆破计算公式,对阿勒泰铁路明挖段、富蕴端明挖段以及奎阿高速公路的暗挖段采用的爆破施工方法进行了分析计算,最终根据爆破的振速控制指标,确定了爆破的最大单响装药量,得出了公路路面的振动速度的曲线图。最后还对隧道施工过程中出现的各种风险进行了一定的评估,提出了开挖过程中隧道稳定性的保护以及爆破过程中施工的控制以及规避风险的一些措施,保证隧道下穿公路工程的顺利施工,也为今后类似的工程提供了借鉴。
余庆锋[9](2016)在《绢云母软质片岩隧道施工期围岩变形特征及支护技术研究》文中研究说明鄂西北地区为国内典型的变质岩发育区,以武当群片岩为主,约有60%是由各类片岩构成,区域地质构造较为复杂,片理面极其发育,片岩的基本特性和矿物成分决定了其在遇水后容易软化、泥化。随着湖北省规划的“752”骨架公路网建设不断推进,在鄂西北地区不可避免的出现大量绢云母软质片岩隧道,随之而来的工程问题也愈发突出。本文以在建的湖北省谷竹高速公路控制性工程——土公岭隧道为工程研究对象,开展绢云母软质片岩隧道施工期围岩变形特征及稳定性控制技术研究。谷城至竹溪高速公路土公岭隧道位于湖北省十堰市(鄂西北),隧道地层主要为强、弱风化绢云母片岩,区域断层、褶皱构造发育,受多期构造作用影响剥蚀现象严重,区域性竹山断裂(F1)距隧道起点段很近,岩层节理裂隙极发育,岩体极破碎,围岩自稳性极差,在施工过程中多次出现围岩变形过大、初支及二衬裂缝、围岩体沿片理面滑落、坍塌等问题,其中以围岩大变形问题最为突出,不仅严重延缓了隧道的正常施工进度,同时也为施工人员的安全带来严峻挑战。因此,怎样科学揭示绢云母软质片岩隧道施工期围岩力学特性及变形规律,并提出合理有效控制措施,具有重要的理论价值和实际指导意义。本文以“绢云母软质片岩隧道施工期围岩变形特征及支护技术”为研究主题,以“湖北省谷竹高速公路控制性工程——土公岭隧道”为工程研究对象,通过“现场精细调查、室内微宏观物理力学性质试验、蠕变本构理论、数值仿真计算、现场监控量测”相结合的方法,对“绢云母软质片岩隧道施工期的变形机理、变形特征、力学特性、围岩支护技术”等内容展开研究,论文完成的主要工作包括以下几个方面:(1)详细调查了研究区的工程地质环境,对与隧道工程密切相关的地质条件展开了分析。隧道围岩大变形的发生,与隧道所赋存的地质环境、隧道几何形式、隧道开挖工法等因素密切相关,其中,地质环境具体来说,包括地形地貌、地层岩性、地质构造、围岩体结构、地应力大小、水文条件等,因此,要对隧道围岩变形问题进行研究,首先需对其赋存的地质环境进行调查分析。依托谷城至竹溪高速公路土公岭隧道工程实际,对隧道赋存的气象、地形地貌、地层岩性、地质构造、水文条件开展了现场调查,就上述地质水文条件与隧道围岩稳定性的相关性进行了工程地质评价。实施了水压致裂法现场地应力测试,从应力量值、侧压系数、应力方位、地应力量值与深度的关系四个方面对土公岭隧道地应力场的特征进行分析,基于地应力角度对隧道围岩稳定性进行了评价。采用交互式分析地质定位数据DIPS软件,对隧址区87组节理裂隙走向和倾向数据进行分析,得到了优势结构面、片理面的岩体结构特征。(2)土公岭隧道区围岩为典型的绢云母软质片岩,具有片理面多角度发育、岩体强度低、胶结程度差、变质程度不均等特点,加上隧道区地下水局部较为发育,岩体遇水易软化、膨胀、崩解,因此,隧道区绢云母片岩的物理力学性质和片理面多角度特征与隧道围岩发生大变形破坏有着密不可分的关系。通过微观结构试验(岩石切片显微镜试验、环境扫描电子显微镜试验)、物理性质试验(密度、空隙性、X衍射矿物分析、波速试验)、水理试验(吸水率试验)、力学试验(干燥单轴、三轴;不同含水率单轴、三轴;蠕变力学试验)、岩体破裂过程声发射试验,获取隧道区绢云母软质片岩的微观结构特征、基本物理力学指标及其不同片理角度条件下的力学行为、加载过程中的动态破裂过程特征及规律,为分析隧道围岩变形规律提供了依据,为绢云母软质片岩粘弹塑性蠕变本构关系的研究及数值模拟计算提供了基本参数。(3)土公岭隧道的绢云母片岩在所赋存的地下水和地应力耦合作用下具有显着流变性,主要体现在隧道开挖后围岩变形持续时间长、变形量值大。在三轴蠕变力学试验的基础上,开展了绢云母软质片岩粘弹塑性的线性、非线性蠕变本构模型及模型参数的研究,建立了基于改进Burgers蠕变模型的绢云母软质片岩线性粘弹塑性本构模型、基于“半理论半经验法”能够描述包括初始蠕变阶段、等速蠕变阶段和加速蠕变阶段全过程的绢云母软质片岩非线性粘弹塑性蠕变本构模型。采用Origin函数拟合软件并基于最小二乘法,对绢云母片岩的应变-时间蠕变试验曲线进行线性、非线性拟合,获得了绢云母软质片岩的粘弹塑性蠕变本构模型参数,对本构模型参数的变化规律进行了初探,就含水率对本构模型参数的影响规律进行了分析,为土公岭隧道围岩的长期稳定性分析提供了现实及理论依据。(4)采用ANSYS 10.0大型通用有限元程序建立土公岭隧道仿真计算模型,计算参数采用试验所得的隧道围岩物理力学参数,将蠕变试验及蠕变理论计算得到的绢云母软质片岩粘弹塑性蠕变本构模型参数,转化为剪切模量的Prony级数形式后引入ANSYS计算程序中,实现土公岭隧道绢云母软质片岩粘弹塑性蠕变数值计算。通过数值计算,研究了土公岭隧道施工期围岩的力学效应、变形特征和围岩变形随时间变化规律,为绢云母软质片岩隧道围岩变形规律理论分析及隧道施工方案、支护设计优化提供了依据。(5)从土公岭隧道围岩变形影响因素、变形宏观特征、变形发生机理、现场监控量测四个方面,研究了绢云母软质片岩隧道围岩变形的发生规律和内外机理。通过对土公岭隧道围岩大变形的工程实况进行调查分析,获取了隧道围岩大变形宏观表现特征。从已掌握的隧道赋存地质条件、隧道围岩大变形宏观表现特征,并结合各类试验、理论计算、数值分析所得结果,将土公岭隧道围岩变形的影响因素总结为岩性因素、围岩结构特征因素、地质构造因素、地应力因素、地下水因素五个方面。对土公岭隧道裂缝的位置、数量、长度、倾角、宽度、深度进行了调查,在调查的基础上,采用能直观模拟片理面的岩土工程有限元程序PLAXIS,从片理面强度指标、片理面密集程度两个方面研究其对围岩应力、衬砌内力的影响规律,进而揭示土公岭隧道绢云母软质片岩的变形机理。最后,选取两个具有典型代表意义的断面开展监控量测研究,监测项目包括拱顶沉降、周边收敛、围岩与初期支护压力、锚杆轴力、初期支护钢架应变、二衬混凝土应变,基于现场监控量测的角度,分析揭示隧道围岩变形的宏观特征和变形机理。(6)提出了绢云母软质片岩隧道施工期围岩大变形及初支侵限支护技术。介绍了绢云母软质片岩隧道围岩变形控制的基本理念和基本原则,在充分研究土公岭隧道围岩变形规律的基础上,提出针对性的隧道施工期围岩变形支护分析流程。从施工工法和支护参数两方面对绢云母软质片岩隧道施工期围岩变形支护技术进行了分析,选取土公岭隧道施工期典型围岩大变形及初期支护侵限事件,提出了详细处治措施及参数,处治技术包括“封闭掌子面及临时支撑加固、小导管注浆加固、凿除初支喷射混凝土、换拱施工、监控量测”五个环节,处治结果显示,在揭示了土公岭隧道围岩变形特征后所提出针对性的处治措施,有效控制了围岩变形,确保了隧道顺利掘进。本文的创新成果主要有:(1)通过微观结构试验(岩石切片显微镜试验、环境扫描电子显微镜试验)、物理性质试验(密度、空隙性、X衍射矿物分析、波速试验)、水理试验(吸水率试验)、力学试验(干燥单轴、三轴;不同含水率单轴、三轴;蠕变力学试验)、岩体破裂过程声发射试验,获取了隧道区绢云母软质片岩的微观结构特征、基本物理力学指标及其不同片理角度条件下的力学行为、加载过程中的动态破裂过程特征及规律,建立了绢云母软质片岩单、三轴力学参数与加载夹角和含水率之间的关系式。(2)在三轴蠕变力学试验的基础上,开展了绢云母软质片岩粘弹塑性的线性、非线性蠕变本构模型及模型参数的研究,建立了基于改进Burgers蠕变模型的绢云母软质片岩线性粘弹塑性本构模型、基于“半理论半经验法”能够描述包括初始蠕变阶段、等速蠕变阶段和加速蠕变阶段全过程的绢云母软质片岩非线性粘弹塑性蠕变本构模型。对绢云母软质片岩的应变-时间蠕变试验曲线进行线性、非线性拟合,获得了绢云母软质片岩的粘弹塑性蠕变本构模型参数,对本构模型参数的变化规律进行了初探,就含水率对本构模型参数的影响规律进行了分析,为土公岭隧道围岩的长期稳定性分析提供了现实及理论依据。(3)基于数值程序建立了土公岭隧道仿真计算模型,将蠕变试验及蠕变理论计算得到的绢云母片岩粘弹塑性蠕变本构模型参数,转化为剪切模量的Prony级数形式后引入计算程序中,实现了土公岭隧道绢云母软质片岩粘弹塑性蠕变数值计算。揭示了土公岭隧道施工期围岩的力学效应、变形特征和围岩变形随时间变化规律,为绢云母软质片岩隧道围岩变形规律理论分析及隧道施工方案、支护设计优化提供了依据。(4)对土公岭隧道裂缝的位置、数量、长度、倾角、宽度、深度进行了调查,采用能直观模拟片理面的岩土工程有限元程序PLAXIS,从片理面强度指标、片理面密集程度两个方面研究其对围岩应力、衬砌内力的影响规律,揭示了土公岭隧道绢云母软质片岩变形发生规律及破坏机理。基于现场监控量测,对隧道围岩拱顶沉降、周边收敛、围岩与初期支护压力、锚杆轴力、初期支护钢架应变、二衬混凝土应变等数据进行了分析,揭示了隧道围岩变形的宏观特征和变形机理。(5)在充分研究土公岭隧道围岩变形规律的基础上,针对性提出了绢云母软质片岩隧道施工期围岩变形支护分析流程。从施工工法和支护参数两方面对隧道施工期围岩变形支护技术进行了分析,选取土公岭隧道施工期典型围岩大变形及初期支护侵限事件,提出了“封闭掌子面及临时支撑加固、小导管注浆加固、凿除初支喷射混凝土、换拱施工、监控量测”五项处治措施及参数。
李光波[10](2014)在《二广高速永州至蓝山段路线方案工程地质比选研究》文中指出二广高速公路是国家高速公路网中的第6纵,也是湖南省“五纵七横”高速公路主骨架的重要组成部分。其中,永州至蓝山段的建设对于促进永州乃至湖南经济发展至关重要,并已进入工程可行性研究阶段。而该阶段的路线方案中,工程地质条件是确定最终路线的控制性因素。因此,加强对拟选路线沿线的工程地质条件调查研究,对合理确定路线方案走廊,降低工程实施难度、控制工程造价、保证工程施工进度均起到举足轻重的作用。在前人研究成果资料基础上,结合野外实际勘察成果,对二广高速永州至蓝山段初选方案进行了路线工程地质条件及工程地质问题的分析评价,并以此为依据,对路线方案做了工程地质比选。针对拟选定的路线方案,对沿线主要不良地质现象及潜在工程地质问题,提出了相应的工程预防及处理措施方案及建议。本文主要形成了一下认识:1)、查明了选线走廊段的区域地理类型。调查表明,区内地貌有四大成因类型,分别为侵蚀构造地貌、构造剥蚀地貌、溶蚀岩溶地貌及侵蚀堆积地貌,并可分成14个形态成因亚类,包括花岗岩中山、浅变质砂板岩中山、浅变质岩、砂岩低山、丘陵垄脊谷地、低山丘陵、低丘宽谷、红岩丘陵、溶丘洼地、溶丘谷地、峰丛谷地洼地、峰林洼地、残丘波地、河谷阶地、冲洪积扇。2)、基本查明了选线走廊段各类不良地质体的分布及类型。项目区内不良地质现象主要有崩塌、滑坡、泥石流、岩溶,特殊地质有软土和弱膨胀土。3)、对岩土体的形成条件、成因类型、结构特征等,区内岩土体可划分成八个工程地质岩组,分别为:坚硬花岗岩工程地质岩组、坚硬半坚硬碎屑岩工程地质岩组、坚硬碳酸盐岩工程地质岩组、坚硬-半坚硬碳酸盐岩夹碎屑岩工程地质岩组、坚硬-半坚硬浅变质岩工程地质岩组、半坚硬-松软碎屑岩工程地质岩组、松软粘土、砂砾石工程地质岩组、松软砾石工程地质岩组。4)、根据路线方案走廊带工程地质条件,以及对28个重要工点的工程地质条件的详细剖析、评价结果表明,区内大部分路段、大部分工点的工程地质条件较差,属于工程地质条件复杂类型区、工程施工难度大的地区。5)、综合地貌、地质、工程地质及水文地质、不良地质等方面,对路线方案进行综合比较后,认为K线、A线+K线、B线+K线及C线+K线四个备选方案中K方案为最佳方案。6)、针对不同的不良地质及特殊地质类别和特征,以及工程建设后可能引发的不良地质灾害,提出了相应的工程防治方案措施及建议。
二、琯头岭隧道穿越公路松软路基的施工技术(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、琯头岭隧道穿越公路松软路基的施工技术(论文提纲范文)
(1)滑坡-隧道相互作用分析及控制对策(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
一、绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 滑坡体对隧道结构的影响机理研究 |
1.2.2 滑坡体与隧道防治措施方面的研究 |
1.3 研究的必要性 |
1.4 主要研究内容和技术路线图 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
1.5 技术创新 |
二、滑坡-隧道相互作用下隧道的破坏模式 |
2.1 滑坡和隧道的相互作用 |
2.1.1 滑坡变形破坏特征 |
2.1.2 滑坡-隧道的相互作用 |
2.2 滑坡-隧道相互作用下隧道破坏模式 |
2.2.1 牵引段-隧道纵向拉裂破坏模式 |
2.2.2 滑面(带)-隧道横向剪切破坏 |
2.2.3 滑面(带)-隧道纵向剪切破坏 |
2.2.4 滑坡侧界-隧道横向错断破坏 |
2.2.5 薄滑体-隧道纵向挤压破坏 |
2.2.6 滑坡下部-隧道拖曳破坏 |
2.3 本章小结 |
三、滑坡-隧道相互作用下的机理分析 |
3.1 滑坡侧界-隧道横向错断破坏的机理分析 |
3.1.1 工程概况 |
3.1.2 基于地质分析判断的滑坡特征分析 |
3.1.3 基于变形监测的滑坡变形特征分析 |
3.1.4 基于变形监测的隧道变形特征分析 |
3.1.5 基于数值模拟的滑坡-隧道相互作用分析 |
3.1.6 滑坡侧界-隧道横向错断式破坏模式下相互作用机理分析 |
3.2 滑面(带)-隧道纵向剪切破坏的机理分析 |
3.2.1 工程概况 |
3.2.2 滑坡及隧道变形特征 |
3.2.3 基于数值模拟的隧道开挖对滑坡影响分析 |
3.2.4 滑面(带)-隧道纵向剪切破坏模式的相互作用综合分析 |
3.3 牵引段-隧道纵向拉裂破坏的机理分析 |
3.3.1 工程背景 |
3.3.2 基于地质分析判断的滑坡特征分析 |
3.3.3 基于变形监测的滑坡变形特征分析 |
3.3.4 基于变形监测的隧道变形特征分析 |
3.3.5 基于数值模拟的牵引段-隧道纵向拉裂破坏分析 |
3.3.6 牵引段-隧道纵向拉裂破坏模式的相互作用机理分析 |
3.4 本章小结 |
四、滑坡-隧道相互作用的控制技术研究 |
4.1 滑坡-隧道相互作用的控制原则 |
4.2 主要支挡加固措施 |
4.2.1 抗滑桩 |
4.2.2 预应力锚索框架 |
4.2.3 钢花管 |
4.3 滑坡-隧道相互作用的综合控制技术 |
4.3.1 西北某铁路隧道-滑坡控制技术应用分析 |
4.3.2 大源1号隧道-滑坡病害控制技术应用分析 |
4.3.3 水墩隧道-滑坡病害控制技术的应用分析 |
4.4 本章小结 |
五、结论与建议 |
5.1 研究结论 |
5.2 建议 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的科研成果 |
学位论文数据集 |
(2)软弱破碎地层中浅埋偏压隧道的管棚预支护研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 浅埋偏压隧道的围岩稳定性研究现状 |
1.2.2 管棚预支护的作用机理与应用的研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 软弱破碎地层浅埋偏压隧道特征及管棚预支护机理 |
2.1 软弱破碎地层中浅埋偏压隧道的特点 |
2.2 浅埋偏压隧道的判别 |
2.3 地形偏压下浅埋隧道的围岩压力计算 |
2.4 管棚预支护技术特征 |
2.4.1 管棚预支护概述 |
2.4.2 管棚预支护的作用机理与适用范围 |
2.4.3 管棚作用范围及其分布形式 |
2.5 管棚超前预支护力学模型的建立 |
2.5.1 Winkler弹性地基梁模型 |
2.5.2 管棚力学模型的建立 |
2.6 本章小结 |
第三章 新桐子岭隧道浅埋偏压段工程概况与监控量测分析 |
3.1 新桐子岭隧道工程概况 |
3.1.1 新桐子岭隧道浅埋偏压段工程地质概述 |
3.1.2 新桐子岭隧道浅埋偏压段施工简介 |
3.2 浅埋偏压段监控量测及结果分析 |
3.2.1 监控量测的内容 |
3.2.2 监控量测结果分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 管棚预支护体系的数值模拟分析 |
4.1 数值模拟中本构关系及屈服准则简介 |
4.2 管棚及隧道有限元模型的建立与相关参数设置 |
4.2.1 隧道及管棚计算模型的建立 |
4.3 隧道施工模拟的结果分析 |
4.3.1 管棚中钢管的弯矩分析 |
4.3.2 管棚中钢管的轴力分析 |
4.3.3 有管棚预支护下加固区与隧道初期支护的变形分析 |
4.3.4 无管棚与有管棚条件下围岩及初支变形的对比分析 |
4.4 数值模拟结果与现场监测结果的对比分析 |
4.4.1 洞内围岩变形数值模拟结果与现场监测结果对比分析 |
4.4.2 地表沉降的数值模拟结果与现场监测结果对比分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 管棚预支护效果的影响因素分析及其参数优化建议 |
5.1 管棚环向布置范围对管棚预支护效果的影响分析 |
5.1.1 环向布置范围对掌子面围岩的竖向位移与应力的影响 |
5.1.2 环向布置范围对初期支护与地表位移的影响 |
5.2 管棚外插角对管棚预支护效果的影响分析 |
5.2.1 外插角对掌子面围岩的竖向位移与应力影响分析 |
5.2.2 外插角对隧道初期支护与地表的影响分析 |
5.3 管棚长度对预支护效果的影响分析 |
5.3.1 长度对掌子面围岩的竖向位移与应力的影响 |
5.3.2 长度对管棚加固区竖向位移与钢管轴力的影响 |
5.4 加固区渗透系数对管棚预支护效果的影响分析 |
5.4.1 加固区渗透系数对掌子面围岩的竖向沉降与压应力的影响 |
5.4.2 加固区渗透系数对初支位移、钢管轴力的影响 |
5.4.3 加固区渗透系数对管棚加固区、地表、拱底围岩位移的影响 |
5.5 开挖进尺对管棚预支护效果的影响分析 |
5.5.1 开挖进尺对掌子面围岩的竖向沉降与压应力的影响 |
5.5.2 开挖进尺对初支位移、地表沉降、钢管轴力的影响 |
5.6 管棚预支护的参数优化建议 |
5.7 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间发表的论文和取得的研究成果 |
(3)软岩大变形隧道支护参数优选分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 软弱围岩隧道支护方案研究 |
1.2.2 软弱围岩隧道支护时机研究 |
1.2.3 软弱围岩隧道稳定性以及变形研究 |
1.3 本文研究主要内容和方法 |
2 软弱围岩隧道大变形机理及支护机理的探究 |
2.1 软弱围岩变形特征的研究意义和手段 |
2.2 软弱围岩大变形的定义以及发生机理 |
2.2.1 软岩的定义 |
2.2.2 大变形的定义 |
2.2.3 软岩大变形的发生机理 |
2.3 初期支护与二次衬砌支护概述及支护机理 |
2.3.1 初期支护设计 |
2.3.2 二次衬砌设计 |
2.3.3 初期支护作用机理 |
2.3.4 二次衬砌支护作用机理 |
2.4 本章小结 |
3 木寨岭隧道监控量测及大变形的预测 |
3.1 木寨岭隧道工程概况 |
3.1.1 工程背景 |
3.1.2 地质构造 |
3.1.3 不良地质与特殊岩土 |
3.2 隧道设计概况 |
3.2.1 设计原则 |
3.2.2 施工方案 |
3.3 木寨岭隧道的监控量测 |
3.3.1 监控量测的目的和意义 |
3.3.2 监控量测的内容 |
3.4 木寨岭隧道大变形理论预测 |
3.4.1 木寨岭隧道大变形预测方法及原理 |
3.4.2 木寨岭隧道大变形理论预测结果及分析 |
3.5 本章小结 |
4 木寨岭隧道支护参数模拟及优化 |
4.1 有限元数值模型及参数选取 |
4.1.1 模型的建立 |
4.1.2 支护结构在计算软件中的模拟 |
4.2 木寨岭隧道支护参数优选分析 |
4.2.1 锁脚锚管不同参数优选分析 |
4.2.2 锚杆不同参数优选分析 |
4.2.3 喷射混凝土厚度优选分析 |
4.2.4 钢拱架不同参数优选分析 |
4.3 本章小结 |
5 木寨岭隧道二衬结构的安全性分析 |
5.1 木寨岭隧道二次衬砌安全性分析理论及原理 |
5.1.1 荷载的计算方法 |
5.1.2 二次衬砌强度检算 |
5.2 木寨岭隧道安全性数值模拟分析 |
5.2.1 计算模型的假定 |
5.2.2 木寨岭隧道二次衬砌强度校核 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(4)山区高速公路施工过程风险控制与安全预警技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 山区高速公路风险控制研究现状 |
1.2.2 安全预警研究现状 |
1.2.3 存在的问题 |
1.3 研究内容及研究目标 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究目标 |
1.4 研究方案及技术路线图 |
1.4.1 研究方案 |
1.4.2 技术路线 |
2 风险控制与安全预警理论研究 |
2.1 山区高速公路施工过程风险控制理论研究 |
2.1.1 山区高速公路施工过程风险概念 |
2.1.2 山区高速公路施工过程风险控制特征 |
2.1.3 山区高速公路施工过程风险控制机理 |
2.2 山区高速公路施工过程安全预警理论研究 |
2.2.1 山区高速公路施工过程安全预警理论基础 |
2.2.2 山区高速公路施工过程安全预警目的及内容 |
2.2.3 山区高速公路施工过程安全预警原则 |
2.3 本章小结 |
3 山区高速公路施工过程风险控制 |
3.1 山区高速公路施工过程风险辨识 |
3.1.1 风险辨识的内容 |
3.1.2 风险辨识的方法 |
3.1.3 三淅高速公路施工风险因素辨识 |
3.2 山区高速公路施工过程风险评价 |
3.2.1 风险评价的目的及准则 |
3.2.2 风险评价的流程及评价单元的划分 |
3.2.3 风险评价的方法 |
3.2.4 风险评价指标体系 |
3.2.5 西坪至寺湾段LECT模型风险评价 |
3.2.6 豹子岔隧道塌方风险模糊层次分析 |
3.3 山区高速公路施工过程风险管控 |
3.3.1 西坪至寺湾段施工过程风险管控 |
3.3.2 豹子岔隧道塌方风险管控 |
3.4 本章小结 |
4 山区高速公路施工过程安全预警研究 |
4.1 安全预警指标体系 |
4.1.1 建立体系的原则 |
4.1.2 指标的选取 |
4.1.3 体系的建立 |
4.1.4 指标的处理 |
4.1.5 警阈的划分 |
4.1.6 安全预警模型 |
4.2 安全预警系统 |
4.2.1 系统简介 |
4.2.2 系统设计 |
4.2.3 系统应用 |
4.3 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 研究结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录一 |
附录二 |
(5)高海拔寒区特长公路隧道冻胀特性及防冻研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 问题的提出及研究意义 |
1.2 国内外研究综述 |
1.2.1 寒区隧道温度场及多场耦合研究现状 |
1.2.2 冻土和冻岩冻胀特性研究现状 |
1.2.3 寒区冻土冻岩隧道冻胀损伤机理研究 |
1.2.4 寒区特长隧道防冻保温技术措施 |
1.3 选题依据、研究内容及方法 |
1.3.1 选题依据 |
1.3.2 主要研究内容和方法 |
第2章 高海拔寒区特长隧道冻害及冻胀性分级 |
2.1 高海拔寒区隧道及冻害现象 |
2.1.1 高海拔隧道主要冻害现象 |
2.1.2 寒区隧道冻害因素分析 |
2.2 寒区高海拔典型特长隧道调查分析 |
2.3 冰碛地层工程特性及冻胀性分级标准 |
2.3.1 冰碛地层工程特性 |
2.3.2 冰碛地层冻土物理力学参数取值 |
2.3.3 冰碛地层冻胀率及冻胀性分级标准 |
2.4 冻结花岗岩石及岩体冻胀性分级标准 |
2.4.1 裂隙岩石及其冻胀率计算 |
2.4.2 冻结花岗岩冻胀性分级标准及依托工程冻胀性分级 |
2.4.3 不同冻胀级别隧道防冻要点 |
2.5 本章小结 |
第3章 高海拔寒区特长公路隧道风场-温度场研究 |
3.1 雀儿山隧道风场-温度场现场测试 |
3.1.1 现场监测目的 |
3.1.2 风场-温度场现场测试仪器设备 |
3.1.3 测点及测试断面布置 |
3.1.4 测试时间及频率 |
3.1.5 风场-温度场测试结果分析 |
3.2 隧道风流场-温度场理论模型 |
3.2.1 隧道内风流场及气固换热的基本假定 |
3.2.2 洞内风流湍流模型 |
3.2.3 风流温度场控制方程 |
3.2.4 气固换热及换热系数 |
3.2.5 围岩-结构温度场方程 |
3.3 基于SST湍流模型的洞内风流场—温度场数值计算模型及参数 |
3.3.1 模型主要尺寸参数 |
3.3.2 计算参数的确定 |
3.3.3 模型建立 |
3.4 隧道风场数值计算结果分析 |
3.4.1 风向 |
3.4.2 气压 |
3.4.3 风速 |
3.5 隧道温度场分布及变化规律 |
3.5.1 洞内气温场 |
3.5.2 二衬表面温度场 |
3.5.3 围岩温度场 |
3.6 现场测试及数值分析结果比较 |
3.7 本章小结 |
第4章 冰碛地层-结构冻胀特性分析 |
4.1 寒区冰碛地层隧道冻胀特性的数值计算分析 |
4.1.1 热力学参数取值方法 |
4.1.2 隧道冰碛地层三维数值模型建立 |
4.1.3 冰碛地层数值计算结果分析 |
4.2 冰碛地层围岩-结构冻胀力原位测试及结果分析 |
4.2.1 原位测试原理和方案 |
4.2.2 现场测试结果分析 |
4.3 现场冻胀力测试及计算结果比较分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 岩质地层-结构冻胀特性分析 |
5.1 雀儿山隧道岩质地层地质及缺陷检测分析 |
5.2 岩质隧道热-流-固-损耦合理论模型 |
5.2.1 渗流场与温度场的基本方程 |
5.2.2 渗流场和温度场的数值分析 |
5.2.3 渗流荷载和冻胀荷载 |
5.2.4 围岩-结构损伤本构模型 |
5.2.5 耦合方程的求解 |
5.3 岩体冻胀力数值计算模型及参数 |
5.3.1 衬砌背后空洞存水冻胀数值模型的建立 |
5.3.2 裂隙水冻胀数值模型的建立 |
5.3.3 计算参数的确定 |
5.4 衬砌背后空洞存水冻胀计算结果分析 |
5.4.1 不同位置空洞存水冻胀对结构内力及位移的影响 |
5.4.2 未冻水体积含量对结构应力及位移影响规律分析 |
5.4.3 冻胀力作用下结构损伤扩展规律 |
5.5 岩体裂隙水冻胀数值计算结果分析 |
5.5.1 岩体不同倾角下裂隙水冻胀力对结构受力和变形影响 |
5.5.2 冻胀力随裂隙间距变化规律分析 |
5.6 富水裂隙围岩-结构冻胀力现场试验及比较分析 |
5.6.1 冻胀压力测试结果分析 |
5.6.2 衬砌结构内力测试结果分析 |
5.7 冻胀压力原位测试结果的比较分析 |
5.8 本章小结 |
第6章 施工期及运营期防冻措施及效果分析 |
6.1 施工期防冻措施及效果 |
6.1.1 施工期通风升温系统设计 |
6.1.2 施工期通风加热理论计算 |
6.1.3 施工期通风升温效果的现场测试 |
6.1.4 冰碛地层施工防冻措施 |
6.1.5 寒区富水裂隙硬岩地层注浆措施 |
6.2 运营期保温层材料选型及参数设计 |
6.2.1 保温隔热层材料选型 |
6.2.2 敷设保温层隧道气热耦合计算模型 |
6.2.3 计算结果分析 |
6.3 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的主要学术论文 |
攻读博士学位期间参与的科研项目 |
(6)云桂铁路典型减灾选线的探讨(论文提纲范文)
1 岩溶地区减灾选线 |
1.1 越岭隧道方案比选 |
(1)东线方案: |
(2)西线方案: |
(3)中线方案: |
1.2 站位方案比选 |
(1)方案概述 |
①东风站位方案: |
②阿基邑站位方案: |
(2)方案比选及推荐意见 |
①从工程地质条件和施工风险分析: |
②从对水源保护区影响分析: |
③从与地方规划协调性分析: |
④从工程投资分析: |
1.3 岩溶地区减灾选线小结 |
2 膨胀土地区减灾选线 |
2.1 南昆线案例分析 |
2.2 典型段落方案比选 |
2.3 膨胀土地区减灾选线小结 |
3 断裂带减灾选线 |
3.1 小江断裂带方案研究 |
(1)初步设计方案(桥梁方案) |
(2)路基方案 |
(3)方案比选及推荐意见 |
①从跨越小江活动断裂的地质情况、工程风险分析 |
②从工程投资分析 |
③从对阳宗海水库的影响分析 |
3.2 断裂带减灾选线小结 |
4 结束语 |
(7)炭质板岩大变形隧道结构受力特性及变形控制技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 软岩隧道的受力特性 |
1.2.2 高地应力对隧道受力特性的影响 |
1.2.3 炭质板岩隧道大变形机理 |
1.2.4 高地应力隧道变形控制技术 |
1.3 主要研究内容与方法 |
1.4 研究技术路线 |
第二章 炭质板岩的工程特征及其评价 |
2.1 软弱围岩的工程定义 |
2.2 软弱围岩的地质特征 |
2.3 板岩的工程特征 |
2.3.1 板岩的结构特点 |
2.3.2 板岩的强度 |
2.4 炭质板岩的力学理论 |
2.4.1 层状岩体的本构关系 |
2.4.2 层状岩体的围岩应力场 |
2.5 板岩的破坏分析 |
2.5.1 板岩的滑动性破坏分析 |
2.5.2 破碎板岩稳定性分析 |
2.6 小结 |
第三章 木寨岭隧道围岩力学特性试验研究 |
3.1 工程概况 |
3.2 隧址区地应力 |
3.2.1 地应力与地应力分级 |
3.2.2 隧址区地应力测试方法 |
3.2.3 测试结果及分析 |
3.2.4 应力测试总结 |
3.3 现场应力释放及围岩松动圈测试 |
3.3.1 现场应力释放测试 |
3.3.2 围岩松动圈测试 |
3.4 木寨岭隧道围岩力学性能 |
3.4.1 点荷载强度试验 |
3.4.2 围岩现场大剪试验 |
3.5 小结 |
第四章 木寨岭隧道炭质板岩大变形特征分析 |
4.1 炭质板岩洞室大变形机理研究 |
4.1.1 大变形的原因 |
4.1.2 炭质板岩的变形机理 |
4.2 木寨岭隧道炭质板岩类围岩支护结构变形分析 |
4.2.1 隧道围岩变形现场实验数据分析 |
4.2.2 马蹄形断面围岩变形现场实验数据统计及分析 |
4.2.3 圆形扩挖断面围岩变形实验数据统计及分析 |
4.2.4 变形趋势分析 |
4.2.5 不同支护方案对变形的影响 |
4.2.6 第三层支护对变形的影响 |
4.2.7 二衬支护变形分析 |
4.2.8 锚索施工对变形的影响 |
4.3 炭质板岩大变形特征数值模拟分析 |
4.3.1 构建数值模拟计算框架 |
4.3.2 数值模拟结果 |
4.4 小结 |
第五章 木寨岭炭质板岩隧道衬砌结构力学行为研究 |
5.1 木寨岭隧道支护结构应力实验数据结果分析 |
5.1.1 结构受力监测断面分布情况 |
5.1.2 前期埋设二衬结构内力断面分析 |
5.1.3 二衬混凝土表面应力分析 |
5.1.4 二衬开裂拆除段(岭脊段)结构受力断面分析 |
5.1.5 曲墙四层支护段结构受力断面分析 |
5.1.6 圆形扩挖试验段结构受力断面分析 |
5.2 木寨岭隧道结构力学行为数值模拟分析 |
5.2.1 马蹄形断面支护结构受力数值模拟结果 |
5.2.2 圆形扩挖断面支护结构受力数值模拟结果 |
5.2.3 地应力侧压力系数对断面支护结构受力特性的影响 |
5.3 小结 |
第六章 木寨岭隧道炭质板岩段处治措施及效果评价 |
6.1 隧道炭质板岩段处治措施研究 |
6.1.1 隧道炭质板岩段处治理念 |
6.1.2 木寨岭隧道炭质板岩段处治措施 |
6.2 处治后变形实验数据分析 |
6.2.1 隧道监控方案简介 |
6.2.2 炭质板岩段监控量测数据分析 |
6.3 结构安全评价 |
6.3.1 隧道二衬安全系数 |
6.3.2 隧道二衬计算云图 |
6.3.3 隧道二衬安全性比较 |
6.4 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 本文主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
附录一: 中国现代构造应力 |
附录二:攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(8)塘巴湖隧道下穿奎阿高速公路施工控制技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 隧道下穿既有公路的研究现状 |
1.2.1 石太铁路隧道下穿高速公路 |
1.2.2 大管棚法处理隧道下穿公路 |
1.2.3 宝兰线晁峪隧道下穿310国道 |
1.2.4 琯头岭隧道穿越公路松软路基 |
1.3 本文主要研究内容及方法 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 主要研究方法 |
第二章 工程概况 |
2.1 阿富准铁路工程概况 |
2.2 塘巴湖隧道下穿奎阿高速情况 |
2.2.1 位置关系 |
2.2.2 地质、水文 |
2.2.3 隧道设计 |
2.2.4 施工方案 |
第三章 隧道下穿施工引起奎阿高速路面变形计算分析 |
3.1 高速公路路面变形三维数值模拟计算分析 |
3.1.1 计算模型与参数 |
3.2 计算结果分析 |
3.2.1 施工各阶段高速路面沉降 |
3.2.2 施工各阶段交叉截面沉降结果 |
3.2.3 高速路面沉降曲线 |
3.2.4 高速路面典型部位变形指标 |
3.3 实地监控测量分析 |
3.3.1 监测点布设 |
3.3.2 洞口段地表下沉监测结果 |
3.3.3 施工监测控制建议 |
3.4 小结 |
第四章 隧道爆破开挖对奎阿高速公路振动影响分析 |
4.1 爆破振动计算方法及参数确定 |
4.1.1 安全允许振速 |
4.1.2 爆破个别飞散物安全允许距离 |
4.2 高速公路受爆破影响分析 |
4.2.1 明挖段爆破施工对高速公路振动影响 |
4.2.2 阿勒泰端明挖段爆破开挖振动影响 |
4.2.3 富蕴端明挖段爆破开挖振动影响 |
4.2.4 暗挖段爆破施工对高速公路振动影响 |
4.3 小结 |
第五章 塘巴湖隧道施工控制技术安全性评估 |
5.1 风险事件的确定 |
5.1.1 塌方风险因素分析 |
5.1.2 突水风险因素分析 |
5.1.3 高速路面大变形风险因素分析 |
5.1.4 高速路面震动风险 |
5.2 初始风险评估 |
5.3 小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介、在校期间取得的研究成果 |
(9)绢云母软质片岩隧道施工期围岩变形特征及支护技术研究(论文提纲范文)
作者简历 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题的来源、目的和意义 |
1.1.1 选题的来源 |
1.1.2 选题的目的和意义 |
1.2 国内外研究现状、发展趋势及存在的主要问题 |
1.2.1 软岩隧道围岩变形特征研究现状 |
1.2.2 软岩隧道围岩大变形问题研究现状 |
1.2.3 隧道围岩稳定性分析与计算研究现状 |
1.2.4 隧道围岩支护理论及支护技术研究现状 |
1.2.5 发展趋势及存在的主要问题 |
1.3 研究内容、技术路线和创新点 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.3.3 创新点 |
第二章 研究区地质环境条件 |
2.1 工程概况 |
2.2 研究区工程地质和水文地质条件及评价 |
2.2.1 地形地貌 |
2.2.2 地层岩性 |
2.2.3 地质构造 |
2.2.4 水文地质 |
2.3 研究区地应力特征 |
2.3.1 地应力测试结果 |
2.3.2 地应力场特征 |
2.3.3 地应力场与隧道轴线位置关系 |
2.4 研究区岩体结构特征 |
2.4.1 岩体结构特征 |
2.4.2 岩体结构类型 |
2.5 本章小结 |
第三章 绢云母软质片岩隧道围岩物理力学性质研究 |
3.1 试验整体设计 |
3.2 微观结构试验 |
3.2.1 岩石切片显微镜试验 |
3.2.2 环境扫描电子显微镜试验 |
3.3 物理、水理性质试验 |
3.3.1 密度试验 |
3.3.2 空隙性试验 |
3.3.3 X衍射矿物分析试验 |
3.3.4 波速试验 |
3.3.5 吸水率试验 |
3.4 常规力学性质试验 |
3.4.1 试验方法 |
3.4.2 干燥状态下单轴压缩试验 |
3.4.3 干燥状态下三轴压缩试验 |
3.4.4 不同含水率条件下单轴压缩试验 |
3.4.5 不同含水率条件下三轴压缩试验 |
3.5 蠕变力学特性试验 |
3.5.1 试验方法 |
3.5.2 试验结果 |
3.5.3 成果分析 |
3.6 岩体破裂过程声发射试验 |
3.6.1 试验方法 |
3.6.2 试验结果 |
3.6.3 成果分析 |
3.7 本章小结 |
第四章 绢云母软质片岩粘弹塑性蠕变本构关系研究 |
4.1 蠕变本构模型建立方法 |
4.1.1 线性蠕变本构模型的建立 |
4.1.2 非线性蠕变本构模型的建立 |
4.2 粘弹塑性蠕变本构模型 |
4.2.1 建模基本思路 |
4.2.2 建立线性粘弹塑性本构模型 |
4.2.3 建立非线性粘弹塑性本构模型 |
4.3 粘弹塑性蠕变本构模型参数 |
4.3.1 本构模型参数确定方法 |
4.3.2 拟合结果分析 |
4.3.3 含水率对本构模型参数的影响规律 |
4.4 本章小结 |
第五章 绢云母软质片岩隧道施工期围岩变形特征粘弹塑性数值模拟研究 |
5.1 ANSYS有限元分析方法概述 |
5.1.1 有限元分析方法 |
5.1.2 ANSYS有限元方法 |
5.2 土公岭隧道数值模型的建立 |
5.2.1 选取典型计算断面 |
5.2.2 基本假设条件 |
5.2.3 计算范围及边界约束 |
5.2.4 单元类型及计算参数 |
5.2.5 土公岭隧道计算模型 |
5.2.6 设置计算步 |
5.3 粘弹塑性本构模型在ANSYS中的实现 |
5.3.1 蠕变参数的转化 |
5.3.2 粘弹塑性Prony级数参数计算 |
5.3.3 粘弹塑性Prony级数参数输入ANSYS |
5.4 有限元计算结果及分析 |
5.4.1 开挖前初始位移与初始应力 |
5.4.2 上台阶开挖后位移及应力 |
5.4.3 上台阶开挖后初期支护内力 |
5.4.4 下台阶开挖后位移及应力 |
5.4.5 下台阶开挖后初期支护内力 |
5.5 本章小结 |
第六章 绢云母软质片岩隧道围岩变形影响因素及变形机理研究 |
6.1 隧道围岩变形宏观特征 |
6.2 隧道围岩变形影响因素 |
6.2.1 岩性因素 |
6.2.2 围岩结构特征因素 |
6.2.3 地质构造因素 |
6.2.4 地应力因素 |
6.2.5 地下水因素 |
6.3 隧道围岩变形现场监控量测及结果分析 |
6.3.1 监控量测目的 |
6.3.2 监控量测流程 |
6.3.3 监控量测内容和方法 |
6.3.4 监控量测断面及频率 |
6.3.5 监控量测仪器 |
6.3.6 监控量测数据处理 |
6.3.7 拱顶沉降监测数据分析 |
6.3.8 水平净空周边收敛监测数据分析 |
6.3.9 应力应变监测数据分析 |
6.4 现场监测结果与数值计算结果对比分析 |
6.5 隧道围岩变形机理 |
6.5.1 现场裂缝调查 |
6.5.2 数值分析方案 |
6.5.3 数值分析模型 |
6.5.4 隧道围岩变形数值结果分析 |
6.6 本章小结 |
第七章 绢云母软质片岩隧道施工期围岩变形支护技术研究 |
7.1 软质片岩隧道施工期围岩变形支护分析流程 |
7.2 隧道施工期围岩变形支护技术 |
7.2.1 开挖工法的选择 |
7.2.2 支护参数的选择 |
7.3 隧道围岩大变形及初支侵限处治技术 |
7.3.1 处治段地质概况 |
7.3.2 处治施工步骤 |
7.3.3 围岩大变形及初支侵限处治技术 |
7.4 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(10)二广高速永州至蓝山段路线方案工程地质比选研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 项目建设必要性及选题意义 |
1.1.1 项目建设必要性 |
1.1.2 选题意义 |
1.2 国内外研究的现状 |
1.2.1 国外研究的现状 |
1.2.2 国内研究的现状 |
1.3 论文研究内容及方法技术路线 |
1.3.1 二广高速永州至蓝山段选线方案概况及存在的问题 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 研究技术路线 |
第二章 研究区自然地理与工程地质条件 |
2.1 研究区自然地理条件 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 地形 |
2.1.3 气象 |
2.1.4 水系 |
2.2 路线方案走廊区工程地质条件 |
2.2.1 地貌 |
2.2.2 地层岩性 |
2.2.3 地质构造 |
2.2.4 新构造及地震 |
2.2.5 水文地质 |
第三章 研究区主要工程地质问题 |
3.1 研究区域工程地质特征 |
3.1.1 工程地质岩组 |
3.1.2 工程地质分区 |
3.2 不良及特殊工程地质现象 |
3.2.1 不良工程地质现象 |
3.2.2 特殊性岩土 |
3.2.3 边坡稳定性评价 |
3.2.4 岩溶发育特征 |
第四章 路线方案与重要工点的工程地质评价 |
4.1 路线方案的拟定 |
4.1.1 路线方案拟定的原则 |
4.1.2 路线方案的拟定 |
4.1.3 各方案路线走向概述 |
4.2 路线方案的工程地质评价 |
4.2.1 K 线方案工程地质评价 |
4.2.2 比较线方案工程地质评价 |
4.3 重要工点的工程地质评价 |
4.3.1 隧址区工程地质条件评价 |
4.3.2 桥址区工程地质条件评价 |
第五章 路线方案的工程地质比选及不良地质特殊地质的防治措施建议 |
5.1 路线方案的工程地质比选 |
5.1.1 A 线+K 线方案(局部段落) |
5.1.2 B 线+K 线方案(局部段落) |
5.1.3 C 线+K 线方案(局部段落) |
5.1.4 路线方案比选结果 |
5.2 不良地质的预防及处理措施建议 |
5.2.1 崩塌滑坡及路堑边坡防治 |
5.2.2 泥石流 |
5.2.3 岩溶 |
5.3 特殊地质处理措施 |
5.3.1 软土 |
5.3.2 膨胀土(红粘土) |
结论及展望 |
一、本论文取得的主要结论 |
二、展望 |
参考文献 |
攻读学位期间参与的主要科研项目 |
致谢 |
四、琯头岭隧道穿越公路松软路基的施工技术(论文参考文献)
- [1]滑坡-隧道相互作用分析及控制对策[D]. 周文皎. 中国铁道科学研究院, 2020(01)
- [2]软弱破碎地层中浅埋偏压隧道的管棚预支护研究[D]. 郑滔. 重庆交通大学, 2020(01)
- [3]软岩大变形隧道支护参数优选分析[D]. 赵斐. 兰州交通大学, 2020(01)
- [4]山区高速公路施工过程风险控制与安全预警技术研究[D]. 刘恩宇. 西安科技大学, 2019(01)
- [5]高海拔寒区特长公路隧道冻胀特性及防冻研究[D]. 严健. 西南交通大学, 2019(03)
- [6]云桂铁路典型减灾选线的探讨[J]. 毛杰,蒋登伟,杨庆辉,张永刚. 高速铁路技术, 2018(S2)
- [7]炭质板岩大变形隧道结构受力特性及变形控制技术研究[D]. 杜耀辉. 长安大学, 2017(06)
- [8]塘巴湖隧道下穿奎阿高速公路施工控制技术研究[D]. 龚波. 石家庄铁道大学, 2017(03)
- [9]绢云母软质片岩隧道施工期围岩变形特征及支护技术研究[D]. 余庆锋. 中国地质大学, 2016(02)
- [10]二广高速永州至蓝山段路线方案工程地质比选研究[D]. 李光波. 长安大学, 2014(04)