软黄土围岩大跨度隧道施工技术

软黄土围岩大跨度隧道施工技术

一、黄土质软弱围岩大跨隧道施工技术(论文文献综述)

祝俊[1](2020)在《软弱围岩隧道变形预测与初期支护技术研究》文中进行了进一步梳理隧道设计与施工中遇到软弱围岩问题越来越普遍,由于软弱围岩自稳能力差,容易出现变形过大和变形时间长等问题,对隧道施工安全和围岩长期稳定有重要影响。目前,对软弱围岩隧道变形预测研究依然不够清晰,初期支护设计过于依赖工程经验,存在安全性不足或过于保守的极端现象。因此本文以“平田隧道软弱围岩大变形及衬砌开裂防治技术研究”课题项目为依托,采用理论分析、数值模拟、现场监测以及现场试验等方法,系统研究软弱围岩变形预测与初期支护承载能力及其工程应用等问题。主要工作和成果如下:(1)基于BQ分级法,提出以地质雷达和掌子面编录预测法为动态修正手段,对软弱围岩等级进行动态分级修正的方案,并应用于平田隧道施工中,指导隧道设计与施工。(2)根据小孔扩张理论,建立隧道开挖卸荷与支护的变形计算模型,分析在不同支护阻力下围岩的变形发展状况,考虑岩体剪胀特性下体积变化的影响,采用线性非关联流动法则描述岩体剪胀特性,推导了两种不同强度准则下围岩应力和位移解析式,对围岩变形进行预测分析。(3)通过分析软弱围岩隧道的“锚喷+钢拱架”联合支护作用机理,利用锚杆、喷层、钢拱架与围岩相互作用形成的联合支护复合拱计算模型,确定各支护构件分担围岩荷载的比例,分析了在围岩变形下复合拱承载能力与各支护参数的影响关系。(4)结合隧道变形预测计算模型和初期支护承载力计算模型,以隧道允许相对位移为变形控制目标,建立初期支护参数设计与优化模型,指导与优化软弱围岩隧道“锚喷+钢拱架”支护参数设计;并将上述理论应用与工程实践,结合数值模拟进行对比分析与验证。

赵晓全[2](2020)在《黄土隧道围岩变形特性与控制研究》文中研究表明在西部地区经济持续发展的过程中,交通运输是其中的重要一环,而众多的黄土山岭在一定程度上阻碍了公路的畅通,因此,黄土隧道的施工建设越来越被研究人员所关注。在黄土隧道施工过程中出现的诸多“病害”严重威胁着人民的生命财产安全,因而需要充分了解黄土围岩的变形特性以加强其支护结构。本文以甘肃省兰州市的兵草岭黄土隧道为工程背景,在ANSYS有限元软件中分别建立隧道的二维和三维模型,提出一种加强支护结构并与传统支护作对比,分析了隧道在分段施工过程中在加强支护下围岩的变形特性,此外还对隧道进行现场监控量测。论文所做的主要工作如下:对国内外黄土隧道围岩变形和支护结构的研究现状做了综述,根据隧道围岩的支护原则提出了一种适用于黄土隧道的加强支护结构,即在传统支护模式的基础上,在起拱线处施做梯形承托和在拱脚处打入注浆的锁脚锚管。概括了黄土的弹塑性力学基本原理,说明了在ANSYS软件中隧道开挖与支护的实现方式。建立了隧道的二维有限元模型,对比分析了传统支护和加强支护后隧道的地表沉降、洞周位移、围岩应力以及支护结构的内力。结果表明:加强支护结构更适合于黄土隧道,且优于传统支护。建立了加强支护的隧道三维有限元模型,模拟了其分段开挖与支护过程,研究了隧道在持续施工过程中对已开挖段的围岩和衬砌产生的影响。结果表明:隧道上方岩体的沉降量在开挖和支护过程中呈“阶梯式”累加,中轴线处的沉降量最大,其两侧岩体的沉降量随着与中轴线距离的增加而减小;起拱承托处的围岩是应力集中区域,这减轻了上部拱顶和拱腰处的“应力负担”,隧道已开挖段支护后到下一段开挖时应力先增加后减小。对兵草岭隧道施工过程中的三个断面进行了监控量测,测量项目包括拱顶下沉量、周边收敛量、围岩应力和初衬混凝土应力,汇总了监测数据并绘制了随时间变化的位移、应力曲线。参照监控量测结果,对兵草岭隧道施工提出建议,为施工人员及时调整施工计划提供理论依据。本文的研究结果为工程实践中类似工程的施工提供了一定的参考。

艾光读[3](2018)在《软弱围岩隧道施工方法的比较研究》文中指出软弱围岩具有强度低、承载能力差、粘结力差、遇水易软化、岩体结构面比较软弱以及容易导致滑塌等工程地质特点。本文主要依托陈家店隧道工程,该隧道主体主要位于IV、V级软弱围岩中,结合实际工程地质条件,选择了四种软弱围岩隧道施工方法即台阶法、CD法、CRD法、双侧壁导坑法,并对这四种软弱围岩隧道施工方法展开了研究,为今后类似的软岩隧道施工提供了一定的参考。本论文主要进行了如下研究:(1)分析了影响软弱围岩隧道稳定性的因素,包括:岩体的结构特征、岩体结构面控制性质、岩石的力学性质、地下水状况以及施工中采用的施工方法等,从而选取了软弱围岩隧道主要的四种施工方法即台阶法、CD法、CRD法、双侧壁导坑法,并主要从施工难易程度、施工成本、施工进度以及适用条件等方面定性的对四种工法进行了对比分析。定性的得出:双侧壁导坑法施工难度大、成本高但控制围岩变形能力优异,在地表及拱顶变形要求控制严格的情况下更具有优势。(2)依托实际工程,运用FLAC3D软件对四种不同的软弱围岩隧道施工方法进行了模拟开挖,获得了各工法开挖后的围岩位移、地表及隧道拱顶变形以及塑性区分布情况,同时对模拟开挖中渗流作用的影响进行了分析,对比分析了各工法考虑与不考虑渗流下的围岩位移、地表及隧道拱顶变形以及塑性区分布情况。定量的得出:不论考虑渗流与否,双侧壁导坑法模拟得到的围岩位移值、地表及拱顶变形值以及塑性区分布范围均为最小。(3)综合对比分析了渗流作用下各工法的围岩位移、地表及拱顶各监测点最终变形以及塑性区分布情况,结合实际工程地质条件,提出了最优的施工方法即双侧壁导坑法。

白永胜[4](2017)在《公路隧道软弱围岩开挖方法研究》文中研究表明软弱围岩地质松软、易塌陷、稳定性差,一直都是公路隧道施工中的较为棘手的地质因素。因而在软弱围岩段进行隧道施工,必须根据具体施工环境及条件,选择最优方案,控制施工风险。针对软弱围岩地质特征,对应如何优化施工进行了探讨,主要围绕其开挖方法进行研究,望能为日后相关工作提供借鉴。

任建宇[5](2015)在《石鼓隧道开挖方法研究》文中进行了进一步梳理本论文的研究以博罗石鼓隧道为依托,该隧道主体位于软弱围岩中,结合实际工程研究软弱围岩下隧道施工的方法,对今后类似的软岩隧道施工方法提供参考。论文主要根据隧道地质条件、水文地质条件以及各种地质资料,以数值模拟分析和现场监控量测相结合的手段,展开对隧道在施工过程中力学行为研究,通过有限元软件ANSYS模拟中隔壁法(以下简称CD法)和双侧壁导坑法开挖浅埋暗挖隧道,计算分析了围岩、初支应力及位移的力学性现象。具体成果如下:(1)岩性、岩体结构和裂隙、地应力、工程因素等都是影响软弱围岩下隧道结构稳定性的因素,而软弱围岩下隧道结构的破坏特征包括破坏方式多、变形量大、变形速度高、持续时间长、破坏范围大和位置不一等。破坏的模式包括掉块、膨胀破坏、挤压破坏、滑动破坏等。(2)根据依托工程实际地质情况,文中利用有限元软件ANSYS进行CD法和双侧壁导坑法的三维建模数值分析,通过计算数据分析可以得出围岩、初期支护的应力和位移值,对比规范并结合工程经验围岩、初期支护受力均低于强度规范值,都满足设计规范的强度要求;围岩、初期支护的位移变化均符合规范要求。根据计算结果,双侧壁导坑法对沉降的控制更为有效,其最终沉降值约为CD法的一半。初支的应力也较CD法小,偏向于安全。但两种方法的计算结果均符合《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)极限位移判断公路隧道拱顶沉降变形控制值要求。因此,本工程CD法和双侧壁导坑法均可以采用,但从工艺、成本、工期、经济学方面考虑,CD法优于双侧壁导坑法。(3)综合了各项因素考虑,CD法较双侧壁导坑法优势明显,是本工程中所选用的方法,其有利于大型机械施工,工序间相互影响较小,安全和经济性较为明显,对于快速施工意义重大。

张爱军[6](2015)在《近饱和黄土大断面隧道变形控制研究》文中认为随着国内高速铁路的快速发展,隧道开挖断面也不断增大,而富水大断面黄土隧道,由于土体强度低,变形大,自承能力小;且在受水的影响十分强烈,一旦被水浸泡,黄土强度骤减将诱发初期支护沉降变形过大,围岩长时间难于稳定等问题。如何在富水大断面黄土隧道施工中,寻求一套科学、安全、快速的施工方法成为目前亟待解决的问题。论文针对郑西铁路客运专线张茅隧道开挖断面大、富水饱和、黄土遇水成泥、沉降变形大、易塌方、工程地质复杂等特点,为实现安全、优质、快速施工的目的,进行了富水黄土大断面隧道围岩变形规律及其施工控制方法的研究。(1)对张茅隧道的近饱和黄土地层的工程性质进行了调查、测试和分析研究,张茅隧道洞身主要为第四系中更新统(Q2)老黄土,以黏质黄土为主,含水量高达20%,饱和度达92%,具有弱~中膨胀性,属Ⅳb级围岩,且隧道开挖跨度大、断面大,施工难度远大于修建同类型的一般黄土隧道,必须采取合理有效的施工方法和工程措施。在富水黄土地层中开挖隧道后,由于黄土的崩解性、湿陷性和弱膨胀性,在富水的作用下,土体开挖后会迅速崩解,强度骤然降低,围岩自稳能力极大消减;隧道开挖后土体容易顺着节理胀松或剪断,出现片帮和顶部塌方;选择合理的开挖方法是确保此类地质条件的大断面隧道安全的保障。(2)通过对CD法、CRD法、双侧壁导坑法和三台阶七步开挖法的比较分析,得到了三台阶七步开挖法的变形值略大于CRD法和双侧壁导坑法,但三台阶七步开挖法进度快,并有利于隧道尽早闭合。(3)采用三维数值方法模拟分析了隧道开挖支护过程,研究了富水大断面黄土隧道的开挖过程围岩及支护结构的应力及变形规律。结果表明三台阶七步开挖法的施工过程,初期支护拉应力集中主要发生在拱脚和拱顶;压应力集中主要发生在拱顶和边墙、墙脚;初支型钢钢架各控制点内、外侧应力最大值为-127.07MPa;初期支护拱顶沉降不大,最终拱顶沉降值约为50.2mm,拱顶沉降收敛距离约在2D左右;初期支护水平位移量值小,其中拱脚处水平位移最终值为6.3mm,边墙中部为10.5mm,边墙底部为10.1mm;拱脚处水平相对位移的收敛距离约在1.5D左右,边墙中部以及底部的水平位移收敛较快,收敛距离约在1D左右;(4)选择典型断面进行了隧道开挖支护过程中围岩及支护结构应力和变形的现场测试及规律研究,从现场监测数据来看,初支变形不大,并在初支封闭后很快趋于稳定,而且初支的应力及围岩压力也都较小,说明了三台阶七步开挖法适用于富水老黄土地层的大跨隧道施工。(5)在数值分析规律研究和现场测试的基础上,研究提出了张茅隧道施工围岩变形控制的基本技术方法,三台阶七步开挖法开挖施工中的基本技术参数为:上台阶3m~5m,中、下台阶4m~6m,上台阶不小于宽度的0.3倍,台阶错台:2~3m;上台阶进尺不宜大于0.8~1.0m,中、下层台阶进尺不宜大于1.5m,仰供一次开挖施做初支护的长度不宜大于2~3m;通过留核心土、开挖面初喷3~5cm混凝土、设置超前小导管技术有效控制掌子面的稳定;通过设置大拱脚、锁脚锚杆技术控制整体沉降;施工中仰拱必须及时封闭,封闭距离为30~35m,封闭时间宜控制在15天左右;(6)研究了隧道底板的变形控制水泥挤密桩处理技术,隧道地基处理完成后,垂向的地基系数增加幅度达178.3%,而隧道拱脚的各项物理性质得到了明确的改善,压缩模量的增加幅度达343.9%,孔隙比降低幅度最大达43.4%;静力触探和标贯值也得到了显着提高;仰拱的总沉降量仅为80.3mm和77.3mm,预测的工后沉降量仅在3mm左右,能满足工后沉降的要求。(7)仰拱填充面动位移随激振频率在21Hz之后增长速率变缓,最大垂直动位移约为0.5mm;仰拱填充面最大振动速度为1.61mm/s;激振动应力大小与激振时间以及激振频率基本无关,在30kPa激振动压力作用下,仰拱底部实测最大动应力为5.1kPa,仅仰拱填充面激振动应力的1/6;振动速度衰减至0.2mm/s时的深度为仰拱填充面下约5.9m处;仰拱下黄土围岩中的最大振动速度为1.03mm/s。(8)仰拱回填混凝土中激振应变大小随激振频率的增加变化不大,可以近似地认为与激振频率无关;在仰拱填充面30kPa激振压力和激振频率f=5~27Hz的作用下,隧底超静水压幅值很小,约是隧底黄土围岩中激振动应力的1/50。(9)激振试验后,激振机下的隧底土体的每10cm贯入击数都在40左右,说明该处富水黄土处于坚硬状态,不存在软化现象;试验前后级配曲线没有明显变化,特别是激振试验前后的黏粒含量没有减小,隧底富水黄土土层不存在细化、泥化现象;基底黄土的抗剪强度指标c、φ基本没有变化,激振对隧底富水黄土抗剪强度没有影响。(10)提出了富水大断面黄土隧道施工的变形控制标准和监控管理等级,对类似工程的施工有较大的参考价值。分析研究了三维激光扫描技术在黄土隧道围岩变形监测中的应用技术方法。

高诗明[7](2014)在《西施坡隧道浅埋段施工方法及参数优化研究》文中研究表明商洛市环城北路西施坡隧道浅埋段具有埋深浅、岩土体风化破碎、受力复杂等特点。为了更好地掌握隧道浅埋段的动态变形,及时反馈指导现场施工,优化支护结构。文章分析了西施坡隧道浅埋段围岩稳定性的影响因素及围岩的变形特性。通过模糊数学分析方法—层次权重决策分析法,结合工程实际,对正台阶法、双侧壁导坑法、CD法和CRD法进行定性对比分析,确定正台阶法和CRD法较优。选取典型断面,通过定量分析选定正台阶法。然后对正台阶法施工参数进行优化,确定选择合适的上下台阶错距及二衬支护时机。通过研究取得了如下研究成果:(1)基于前人研究成果,对隧道施工引起的围岩变形规律及破坏模式进行了系统分析,认为隧道施工过程就是利用和控制围岩动态变形(应力)的过程。(2)基于模糊数学分析方法—层次权重决策分析法,结合西施坡隧道现场情况,确定正台阶法和CRD法较优。(3)基于西施坡隧道浅埋段,采用三维数值模拟对CRD法和正台阶法进行分析。分析结果表明,正台阶法应力集中的情况要比CRD法合理。(4)基于数值模拟和监测结果分析,综合考虑工程造价、施工安全以及施工效率等因素,建议采用正台阶法。(5)通过模拟上下台阶不同错距,确定施工错距为10~12m。(6)依据现场实测数据,基于变形速率准则和极限位移准则分别确定二衬支护时机为初期支护后21~27d和19~26d。

郑海波[8](2014)在《黄土质软弱围岩隧道的施工工艺研究》文中认为在黄土质软弱围岩隧道工程施工中,首先应详细了解黄土质的地质特性,然后针对根据具体情况进行施工。同时施工中,在确保安全的情况下,以最大限度、最大效益的原则下,保证机械作业的得到最大化的效率,不断地完善和改进施工中的方案,从而确保施工的质量,保证工程顺利竣工。

韩赟[9](2013)在《含水弱胶结性砂岩隧道施工工法研究》文中认为含水弱胶结性砂岩地层在我国西北地区分布较广,粘聚力低,自稳能力较差,受到扰动时容易破坏,受到地下水的影响大,隧道施工时极易发生局部塌方、突水突泥等施工灾害,施工进度极慢。本文以兰渝铁路桃树坪隧道为工程背景,通过现场测试、施工调研及数值计算方法研究含水弱胶结性砂岩中隧道工法,主要工作及所得结果如下:1、于桃树坪隧道现场进行围岩压力测试,获得支护结构所受荷载。在理论上研究隧道荷载的形成,提出基于隧道施工过程的荷载形成理念,通过数值模拟研究各开挖部位荷载形成的影响系数。通过隧道现场施工调研,了解隧道施工的关键技术并对施工提出建议。2、利用FLAC3D数值软件分析桃树坪隧道目前施工时采用的CRD、双侧壁工法,分析不同工法时地层变位、支护结构受力、围岩塑性变形范围等,对比不同工法的优劣性,为隧道工法的选择提供理论依据。3、利用FLAC3D软件模拟首次在隧道施工中采用的双侧洞施工工法,研究隧道施工时地层变位及支护结构受力,研究隧道埋深、施工步距等因素对施工的影响,分析隧道施工过程中周边围岩塑性变形的发生部位、发展,为施工提供理论参考,并为该种工法的推广做准备。4、以桃树坪隧道为工程背景,研究预切槽施工工法在软弱围岩隧道施工时隧道周边地层变位、预衬砌内力及塑性变形发生未知及发展变化。分析切槽厚度、填充材料、仰拱封闭距离及预衬砌施工后隧道开挖方法等因素对隧道施工的影响,为预切槽施工工法在我国的使用及推广进行理论储备。

李攀[10](2013)在《软弱围岩浅埋隧道施工效应及控制技术研究》文中研究指明国内浅埋隧道分布范围较大,从城市地铁隧道到山岭隧道的绝大多数进出口区段一般埋深均相对较小。浅埋隧道施工过程中所面临的主要问题包括:地表变形控制问题、地表开裂问题、洞室失稳问题以及洞周变形超限问题等。而软弱围岩由于岩体自身的强度较低,岩体较为破碎,变形较大等特性,因此对于软弱围岩浅埋隧道施工而言,施工过程中所面临的问题将会更加突出。本文以娄邵铁路扩能改造工程中的明清堂隧道为工程背景,采用数值模拟方法对软弱围岩浅埋隧道施工过程的力学行为、地表地层变形和围岩稳定性等问题进行了分析研究。揭示浅埋隧道施工空间变形规律和地表及地层裂缝分布规律,优化隧道施工参数。本文从施工效应影响的角度来研究隧道深浅埋划分,在确定深浅埋界限基础上首先开展了明清堂隧道施工效应分析,软弱围岩浅埋隧道施工方法的比选,分别从地表变形和洞周变形的角度通过比较分析结合实际施工情况确定合理的施工方法,在此基础上还开展了对于施工参数进行了数值分析,通过围岩变形、支护受力等方面经过综合比较分析确定合理的施工参数。最后针对明清堂隧道施工可能出现的问题,提出相应的辅助工法进行控制。

二、黄土质软弱围岩大跨隧道施工技术(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、黄土质软弱围岩大跨隧道施工技术(论文提纲范文)

(1)软弱围岩隧道变形预测与初期支护技术研究(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 隧道围岩变形预测研究现状
        1.2.2 初期支护技术研究现状
        1.2.3 隧道支护设计方法研究现状
    1.3 研究中存在的问题
    1.4 论文研究的主要内容及技术路线
        1.4.1 研究主要内容
        1.4.2 论文研究技术路线
第二章 软弱围岩隧道基本特征和围岩动态分级研究
    2.1 软弱围岩的基本特征
        2.1.1 软弱围岩的变形特征
        2.1.2 软弱围岩的强度特征
    2.2 软弱围岩破坏准则
        2.2.1 Mohr-Coulomb强度准则
        2.2.2 Hoek-Brown经验强度准则
        2.2.3 适用性分析
    2.3 软弱围岩动态分级研究
        2.3.1 软弱围岩动态分级的必要性
        2.3.2 BQ分级法细化处理
        2.3.3 超前地质预报
        2.3.4 围岩动态分级
    2.4 本章小结
第三章 考虑剪胀特性下软弱围岩弹塑性变形分析
    3.1 隧道计算模型
        3.1.1 基本假设
        3.1.2 隧道计算力学模型
    3.2 Mohr-Coulomb准则下围岩弹塑性变形分析
        3.2.1支护阻力p≥临界支护阻力p_1
        3.2.3 参数分析
    3.3 Hoek-Brown准则下围岩弹塑性变形分析
        3.3.1支护阻力p≥临界支护阻力p_1
        3.3.3 参数分析
    3.4 本章小结
第四章 软弱围岩隧道初期支护作用研究
    4.1 初期支护各构件的力学特性
        4.1.1 锚杆
        4.1.2 喷层
        4.1.3 钢拱架
    4.2 “锚喷+钢拱架”联合支护结构模型
    4.3 “锚喷+钢拱架”复合拱承载能力分析
        4.3.1 计算模型
        4.3.2 联合支护阻力
        4.3.3 复合拱承载能力
        4.3.4 支护参数分析
    4.4 围岩变形下复合拱的受力分析
        4.4.1 外层支护拱受力分析
        4.4.2 内层支护拱受力分析
        4.4.3 复合拱力学分析
        4.4.4 支护参数分析
    4.5 本章小结
第五章 工程应用
    5.1 工程概况
        5.1.1 地层岩性
        5.1.2 岩体物理力学性质
    5.2 围岩动态分级修正
        5.2.1 BQ分级
        5.2.2 超前地质预报分级
        5.2.3 围岩动态分级修正结果
    5.3 监控量测
        5.3.1 监控量测目的
        5.3.2 断面布置
        5.3.3 监控量测数据与分析
    5.4 锚杆拉拔实验
    5.5 位移对比分析
        5.5.1 联合支护围岩复合拱承载力
        5.5.2 理论位移计算
        5.5.3 数值模拟
        5.5.4 位移对比分析
    5.6 支护参数设计与优化
        5.6.1 目标方程
        5.6.2 约束条件
        5.6.3 优化支护方案数值模拟分析
    5.7 本章小结
第六章 结论与建议
    6.1 主要结论
    6.2 展望
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间发表论文情况

(2)黄土隧道围岩变形特性与控制研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究动态
        1.2.1 黄土隧道的围岩特性研究现状
        1.2.2 黄土隧道出现的各种“病害”研究现状
    1.3 研究内容
第2章 黄土隧道围岩变形控制方案研究
    2.1 概述
    2.2 工程概况
    2.3 隧道结构设计
    2.4 围岩变形控制方案研究
    2.5 本章小结
第3章 黄土隧道围岩特性及其控制的有限元模拟
    3.1 概述
    3.2 黄土的弹塑性力学基本原理
        3.2.1 弹塑性分析的基本方程
        3.2.2 土体的本构模型
        3.2.3 屈服准则
    3.3 黄土隧道开挖与支护在ANSYS中模拟的实现过程
    3.4 二维模型建立
    3.5 计算结果分析
        3.5.1 地表沉降分析
        3.5.2 隧道位移分析
        3.5.3 围岩应力分析
        3.5.4 支护结构内力分析
    3.6 本章小结
第4章 黄土隧道分段连续施工的三维建模分析
    4.1 概述
    4.2 三维模型建立
    4.3 隧道分段施工在ANSYS中的求解过程
        4.3.1 施工卸载与应力释放
        4.3.2 应力释放计算
        4.3.3 连续施工步模拟
    4.4 计算结果分析
        4.4.1 隧道上方岩体分析
        4.4.2 洞周位移分析
        4.4.3 围岩应力分析
        4.4.4 初衬应力分析
    4.5 本章小结
第5章 黄土隧道围岩变形控制的监控量测
    5.1 概述
    5.2 隧道监控量测的目的及原则
        5.2.1 目的
        5.2.2 原则
    5.3 隧道监控量测的项目和方法
        5.3.1 监测项目
        5.3.2 监测方法
    5.4 兵草岭隧道施工监控量测数据整理与分析
        5.4.1 地质状况观察
        5.4.2 拱顶下沉
        5.4.3 周边收敛
        5.4.4 地表边坡
        5.4.5 围岩压力
        5.4.6 初衬混凝土应力
    5.5 基于监测结果提出的黄土隧道施工建议
    5.6 施工现场监测结果与数值模拟的分析对比
        5.6.1 影响因素
        5.6.2 模拟与监测对比分析
    5.7 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
在学研究成果
致谢

(3)软弱围岩隧道施工方法的比较研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题依据与研究意义
        1.1.1 选题依据
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 软弱围岩隧道施工方法研究现状
        1.2.2 隧道施工方法数值模拟研究现状
        1.2.3 考虑渗流作用下隧道工程施工研究现状
    1.3 本文研究方法、研究内容以及技术路线
        1.3.1 研究方法
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 技术路线
    1.4 本文的亮点
第二章 软弱围岩隧道工程特性及施工方法的选择
    2.1 软弱围岩的定义和特性
        2.1.1 软弱围岩的定义
        2.1.2 软弱围岩的特性
    2.2 软弱围岩隧道变形破坏特性
        2.2.1 软弱围岩隧道变形破坏的一般特征
        2.2.2 软弱围岩隧道变形破坏模式
    2.3 影响软弱围岩隧道稳定性的因素
        2.3.1 地质因素
        2.3.2 工程活动造成的人为因素
    2.4 选择隧道施工方法需考虑的因素
    2.5 软弱围岩隧道施工方法的选择需考虑的因素
    2.6 软弱围岩隧道主要的施工方法
    2.7 本章小结
第三章 软弱围岩隧道的四种工法分析研究
    3.1 四种工法的基本介绍
        3.1.1 台阶法
        3.1.2 CD法
        3.1.3 CRD法
        3.1.4 双侧壁导坑法
    3.2 四种工法的评价
        3.2.1 台阶法
        3.2.2 CD法
        3.2.3 CRD法
        3.2.4 双侧壁导坑法
    3.3 各工法的对比分析
    3.4 本章小结
第四章 四种施工方法响应数值模拟
    4.1 依托工程概况
    4.2 工程地质
        4.2.1 地层岩性
        4.2.2 地质构造
        4.2.3 围岩类别
        4.2.4 水文地质条件
        4.2.5 不良地质
    4.3 FLAC3D简介及其在流固耦合中的应用
        4.3.1 FLAC3D简介
        4.3.2 渗流数值模拟原理
        4.3.3 FLAC3D流固耦合计算原理
        4.3.4 岩体的本构计算模型
    4.4 模型的建立及参数的选择
        4.4.1 模型的建立
        4.4.2 参数的选择
    4.5 台阶法施工响应数值模拟
        4.5.1 台阶法模拟开挖步骤
        4.5.2 围岩位移分析
        4.5.3 地表及拱顶变形分析
        4.5.4 塑性区分布分析
    4.6 CD法施工响应数值模拟
        4.6.1 CD法模拟开挖步骤
        4.6.2 围岩位移分析
        4.6.3 地表及拱顶变形分析
        4.6.4 塑性区分布分析
    4.7 CRD法施工响应数值模拟
        4.7.1 CRD法模拟开挖步骤
        4.7.2 围岩位移分析
        4.7.3 地表及拱顶变形分析
        4.7.4 塑性区分布分析
    4.8 双侧壁导坑法施工响应数值模拟
        4.8.1 双侧壁导坑法模拟开挖步骤
        4.8.2 围岩位移分析
        4.8.3 地表及拱顶变形分析
        4.8.4 塑性区分布分析
    4.9 本章小结
第五章 四种施工方法的比选
    5.1 各工法最终沉降位移值对比
    5.2 各工法监测点最终变形值对比
        5.2.1 地表监测点最终变形值对比
        5.2.2 拱顶监测点最终变形值对比
    5.3 各工法最终塑性区对比
    5.4 四种工法的选择
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢

(4)公路隧道软弱围岩开挖方法研究(论文提纲范文)

0 引言
1 软弱围岩
    1.1 浅埋、偏压
    1.2 土质
    1.3 大埋深软岩
    1.4 断层破碎带
    1.5 结构面发育的块状岩体
    1.6 不同岩层接触带
2 开挖方法
    2.1 中壁法
    2.2 三台阶分步平行开挖法
    2.3 双侧导坑
3 结语

(5)石鼓隧道开挖方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及问题的提出
    1.2 国内外研究现状综述
    1.3 目前存在的问题
    1.4 研究方法和内容
第二章 工程概况、结构稳定性分析及有限元理论
    2.1 依托工程概况
        2.1.1 工程概况
        2.1.2 地质概况
    2.2 影响软弱围岩下隧道结构稳定性的因素
    2.3 软弱围岩隧道变形破坏特征
        2.3.1 软弱围岩隧道变形破坏的一般特征
        2.3.2 软弱围岩隧道变形破坏模式
    2.4 有限元介绍
        2.4.1 有限元软件介绍
        2.4.2 岩土的本构
        2.4.3 弹塑性体本构模型
第三章 石鼓隧道CD法施工方案研究
    3.1 CD法简介
        3.1.1 CD法的施工顺序
        3.1.2 CD法施工要点
    3.2 CD法的有限元模型
        3.2.1 计算模型及参数
        3.2.2 计算工况
    3.3 有限元计算结果分析
        3.3.1 围岩位移分析
        3.3.2 初期支护位移分析
        3.3.3 围岩应力分析
        3.3.4 初支应力分析
        3.3.5 数据统计及分析
    3.4 本章总结
第四章 石鼓隧道双侧壁导坑施工方法研究
    4.1 双侧壁导坑法简介
        4.1.1 双侧壁导坑法的施工顺序
        4.1.2 双侧壁导坑法施工要点
    4.2 双侧壁导坑法的有限元模型
        4.2.1 计算模型及参数
        4.2.2 计算工况
    4.3 有限元计算结果及分析
        4.3.1 围岩位移分析
        4.3.2 初期支护位移分析
        4.3.3 围岩应力分析
        4.3.4 初支应力分析
        4.3.5 数据统计及分析
    4.4 CD法与双侧壁导坑法的比选
    4.5 本章总结
第五章 监控量测结果与有限元结果对比分析
    5.1 现场监控量测内容及方案设计
    5.2 洞周边收敛和拱顶下沉对比分析
    5.3 对比分析
    5.4 本章总结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献

(6)近饱和黄土大断面隧道变形控制研究(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究课题的提出
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 黄土工程性质研究现状
        1.2.2 富水隧道支护技术研究现状
        1.2.3 黄土隧道支护技术研究现状
        1.2.4 黄土隧道地基处理技术研究现状
        1.2.5 三维激光扫描技术研究现状
    1.3 存在的问题
    1.4 研究内容
第二章 张茅黄土隧道工程地质特性分析
    2.1 概述
    2.2 黄土的工程特性
        2.2.1 黄土的成因
        2.2.2 黄土的成分
        2.2.3 黄土的基本工程地质特征
    2.3 富水黄土的工程特性
    2.4 张茅隧道富水黄土的工程特性
        2.4.1 郑西客专黄土隧道围岩分级
        2.4.2 张茅隧道黄土的物理力学性质
        2.4.3 张茅隧道黄土工程特性
        2.4.4 隧道工程概况
        2.4.5 隧道工程难点
        2.4.6 隧道工程难点
    2.5 小结
第三章 富水大断面黄土隧道开挖模式对变形的影响及施工参数优化
    3.1 概述
    3.2 隧道施工方法对比分析
        3.2.1 计算假定
        3.2.2 地层及支护物理力学参数
        3.2.3 三维弹塑性快速拉格朗日有限差分解法的基本理论
        3.2.4 计算模型
        3.2.5 计算结果分析
    3.3 张茅隧道施工方法的选择
        3.3.1 施工工序时间分析
        3.3.2 经济性比较
        3.3.3 工程实际经验反馈
    3.4 张茅隧道三台阶七步开挖法施工过程数值模拟
        3.4.1 围岩及支护物理力学参数
        3.4.2 计算模型
        3.4.3 计算结果及分析
    3.5 三台阶七步开挖法施工工艺研究
        3.5.1 三台阶七步开挖法特点
        3.5.2 三台阶七步开挖法施工工艺流程
        3.5.3 三台阶七步开挖法施工作业
        3.5.4 仰拱施工
    3.6 小结
第四章 富水大断面黄土隧道施工变形规律的现场监测研究
    4.0 概述
    4.1 监控量测的意义
    4.2 监测项目
    4.3 监测方法
        4.3.1 三维净空位移测量方法
        4.3.2 初支内力及压力量测方法
    4.4 监测结果及分析
        4.4.1 测试结果汇总
        4.4.2 拱顶与拱脚沉降
        4.4.3 水平收敛
        4.4.4 初期支护钢架应力
        4.4.5 围岩压力
        4.4.6 初支与二衬接触压力
    4.5 监控基准值及监控管理
        4.5.1 监控指标的设置
        4.5.2 监控基准值
        4.5.3 监控管理
    4.6 三维激光扫描变形监测方法研究
        4.6.1 掌子面变形监测
        4.6.2 与传统收敛监测方法的对比
        4.6.3 精度评定
    4.7 小结
第五章 富水大断面黄土隧道施工掌子面及周围土体变形控制技术研究
    5.1 三台阶七步开挖法的合理施工参数
        5.1.1 台阶长度设置
        5.1.2 台阶高度设置
        5.1.3 台阶错台距离
    5.2 确定合理开挖进尺
    5.3 有效控制掌子面的稳定
        5.3.1 预留核心土
        5.3.2 开挖面尽早封闭
        5.3.3 施做超前小导管
    5.4 有效控制拱脚的稳定
        5.4.1 大拱脚
        5.4.2 锁脚锚杆
    5.5 快速封闭仰拱
    5.6 完善施工防排水措施
    5.7 小结
第六章 富水大断面黄土隧道仰拱变形控制及动力性能研究
    6.1 概述
    6.2 黄土隧道地基处理试验段的选取
    6.3 地基处理试验现场验证
        6.3.1 测试方法的说明
        6.3.2 现场结果分析
    6.4 小结
第七章 富水大断面黄土隧道仰拱长期稳定性研究
    7.1 概述
    7.2 现场试验
        7.2.1 测试内容
        7.2.2 测试布置及安排
        7.2.3 试验数据测读与记录
    7.3 试验结果
        7.3.1 仰拱填充面振动位移—激振频率变化关系
        7.3.2 仰拱填充面振动速度——激振频率变化关系
        7.3.3 变频激振动应力——激振时间变化关系
        7.3.4 疲劳激振动应力—累计激振次数变化关系
        7.3.5 振动速度—深度变化关系
        7.3.6 不同激振频率下动应力—深度变化关系
        7.3.7 激振试验前后隧底黄土级配曲线试验结果对比分析
        7.3.8 激振试验前后隧底黄土抗剪强度试验结果对比分析
    7.4 小结
第八章 结论
论文创新点
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(7)西施坡隧道浅埋段施工方法及参数优化研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 隧道开挖方法的发展史及国内外研究现状
        1.2.1 隧道开挖方法研究的发展史
        1.2.2 隧道开挖方法研究现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 选题依据及意义
    1.5 研究方法及技术路线
        1.5.1 研究方法
        1.5.2 技术路线
2 西施坡隧道浅埋段施工围岩变形及破坏分析
    2.1 隧道埋深的界限及特性
        2.1.1 隧道埋深的界限
        2.1.2 浅埋隧道特性
    2.2 隧道开挖后位移分布分析
    2.3 围岩体变形分析
    2.4 浅埋隧道的变形规律
    2.5 围岩变形控制措施
    2.6 本章小结
3 层次权重决策分析法
    3.1 层次权重决策分析法基本理论
        3.1.1 层次权重决策分析法简介
        3.1.2 层次权重决策分析法在工程中的应用步骤
    3.2 层次权重决策分析法在隧道开挖工法选择中的应用
    3.3 本章小结
4 西施坡隧道施工方法优化研究
    4.1 工程概况
    4.2 FLAC 3D模拟的基本原理
        4.2.1 FLAC 3D软件基本介绍
        4.2.2 FLAC 3D计算方法
        4.2.3 空间导数的有限差分近似
        4.2.4 节点运动平衡方程
        4.2.5 应变、应力以及节点的不平衡力
        4.2.6 阻尼力
        4.2.7 有限差分
        4.2.8 FLAC3D软件的优缺点
    4.3 计算模型
        4.3.1 选择计算模型的本构关系
        4.3.2 计算模型的建立
    4.4 计算结果分析
        4.4.1 隧道位移
        4.4.2 塑性区分布
        4.4.3 初期支护受力分析
    4.5 现场监测结果分析
    4.6 西施坡隧道浅埋段施工方法选择
    4.7 本章小结
5 正台阶法施工参数优化研究
    5.1 上下台阶施工错距优化
        5.1.1 数值模拟结果
        5.1.2 数值模拟结果分析
    5.2 二衬支护时机优化
        5.2.1 变形速率准则
        5.2.2 极限位移准则
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望及建议
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢

(8)黄土质软弱围岩隧道的施工工艺研究(论文提纲范文)

1 工程基本情况
2 黄土质软弱围岩隧道施工要求
3 黄土质软弱围岩隧道施工所涉及到的工具
    3.1 软弱围岩隧道超前支护作业的工具
    3.2 软弱围岩隧道开挖作业的机具
4 黄土质软弱围岩隧道施工工艺
    4.1 施工中遵循的原则
    4.2 洞口段的施工技术
    4.3 正洞的施工技术
    4.4 软弱围岩隧道施工注意事项
5 结语

(9)含水弱胶结性砂岩隧道施工工法研究(论文提纲范文)

致谢
中文摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 问题的提出
    1.2 论文依托工程背景
        1.2.1 桃树坪隧道基本概况
        1.2.2 工程地质情况
        1.2.3 水文及气象概况
        1.2.4 桃树坪隧道施工难点
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国内研究现状
        1.3.2 国外研究现状
    1.4 本文研究意义
    1.5 研究内容与研究方法
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 研究方法
    1.6 文章创新点
2 桃树坪隧道4步CRD 工法初期支护受力研究
    2.1 引言
    2.2 隧道初期支护受力受施工影响研究
        2.2.1 考虑施工过程的隧道初期支护受力计算方法
        2.2.2 导洞开挖影响系数研究
    2.3 桃树坪隧道4步CRD 工法隧道初期支护所受荷载监测
        2.3.1 监控量测的意义、目的及原则
        2.3.2 隧道初期支护所受荷载监测
    2.4 隧道初期支护所受荷载计算
        2.4.1 《铁路隧道设计规范》方法计算
        2.4.2 考虑施工过程时隧道隧道初期支护所受荷载计算
        2.4.3 隧道初期支护所受荷载结果分析
    2.5 本章小结
3 桃树坪隧道CRD、双侧壁工法研究
    3.1 引言
    3.2 桃树坪隧道6步CRD工法研究
        3.2.1 桃树坪隧道进口概况
        3.2.2 计算模型参数选取
        3.2.3 计算模型
        3.2.4 计算结果分析
        3.2.5 隧道埋深研究
    3.3 桃树坪隧道4步CRD工法研究
        3.3.1 4步CRD工法应用概况
        3.3.2 计算模型参数选取
        3.3.3 计算模型
        3.3.4 计算结果分析
        3.3.5 隧道埋深研究
    3.4 桃树坪隧道双侧壁工法研究
        3.4.1 桃树坪隧道4#斜井概况
        3.4.2 计算模型参数选取
        3.4.3 计算模型
        3.4.4 计算结果分析
        3.4.5 隧道埋深研究
    3.5 桃树坪隧道施工技术研究
        3.5.1 CRD与双侧壁工法主要技术
        3.5.2 施工建议
    3.6 本章小结
4 桃树坪隧道双侧洞施工工法研究
    4.1 引言
    4.2 桃树坪隧道3#斜井概况
    4.3 计算模型参数选取
    4.4 计算模型
    4.5 计算结果分析
    4.6 隧道埋深研究
    4.7 隧道施工工序研究
    4.8 现场施工技术
    4.9 本章小结
5 预切槽施工工法研究
    5.1 引言
    5.2 计算模型建立
    5.3 计算结果分析
    5.4 预切槽施工工法影响因素研究
        5.4.1 切槽材料研究
        5.4.2 切槽厚度研究
        5.4.3 仰拱封闭距离研究
        5.4.4 隧道开挖工法研究
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(10)软弱围岩浅埋隧道施工效应及控制技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 隧道深浅埋界定方法的研究现状
        1.2.2 隧道稳定性的研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 研究方法
第二章 软弱围岩隧道深浅埋界限的研究
    2.1 引言
    2.2 不同埋深隧道施工效应分析
        2.2.1 不同埋深隧道施工变形分析
        2.2.2 不同埋深隧道塑性区分析
        2.2.3 不同弹性模量不同埋深水平位移和塑性区分析
        2.2.4 不同粘聚力和内摩擦角不同埋深水平位移分析
        2.2.5 其他因素对水平位移的影响
    2.3 浅埋隧道地层破裂面发展趋势有限元分析
        2.3.1 潜在破裂面的判断依据
        2.3.2 不同埋深下地层潜在破裂面分布规律
    2.4 浅埋隧道地层破裂面发展趋势离散元分析
        2.4.1 UDEC离散元原理介绍
        2.4.2 剪切破坏和张拉破坏判断依据
        2.4.3 参数选取原则
        2.4.4 离散元计算结果分析
    2.5 浅埋隧道临界埋深的建议
第三章 明清堂隧道施工方法选择及施工变形特征分析
    3.1 工程概况
    3.2 软弱围岩变形特征
    3.3 隧道施工开挖方法简介
        3.3.1 全断面法
        3.3.2 台阶法
        3.3.3 分部开挖法
    3.4 开挖方法有限元计算分析和比较
    3.5 软弱围岩浅埋隧道施工变形分析
    3.6 本章小结
第四章 软弱围岩浅埋隧道施工参数的优化
    4.1 引言
    4.2 循环进尺对围岩力学行为的影响
        4.2.1 计算模型
        4.2.2 自重应力场的施加
        4.2.3 不同循环进尺对拱顶沉降的影响
        4.2.4 不同循环进尺对水平收敛的影响
        4.2.5 不同循环进尺对仰拱鼓起的影响
        4.2.6 不同循环进尺对支护受力的影响
        4.2.7 循环进尺优化结果
    4.3 台阶高度对围岩力学行为的影响
        4.3.1 不同台阶高度组合对拱顶沉降的影响
        4.3.2 不同台阶高度组合对水平收敛的影响
        4.3.3 不同台阶高度组合对塑性区的影响
        4.3.4 台阶高度优化结果
    4.4 台阶长度对围岩力学行为的影响
        4.4.1 计算模型
        4.4.2 不同台阶长度组合对拱顶沉降的影响
        4.4.3 不同台阶长度组合对水平收敛的影响
        4.4.4 不同台阶长度组合对支护结构的影响
        4.4.5 台阶长度组合的优化结果
    4.5 本章小结
第五章 软弱围岩浅埋隧道施工控制措施
    5.1 控制掌子面先行位移技术
        5.1.1 超前小导管注浆技术
        5.1.2 管棚注浆法技术
        5.1.3 水平旋喷注浆技术
    5.2 控制拱脚下沉技术
        5.2.1 设置临时仰拱
        5.2.2 扩大拱脚
    5.3 控制地表下沉技术
        5.3.1 地表旋喷桩加固技术
        5.3.2 地表垂直锚杆补强
    5.4 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
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文

四、黄土质软弱围岩大跨隧道施工技术(论文参考文献)

  • [1]软弱围岩隧道变形预测与初期支护技术研究[D]. 祝俊. 广西大学, 2020(02)
  • [2]黄土隧道围岩变形特性与控制研究[D]. 赵晓全. 沈阳工业大学, 2020(01)
  • [3]软弱围岩隧道施工方法的比较研究[D]. 艾光读. 兰州大学, 2018(11)
  • [4]公路隧道软弱围岩开挖方法研究[J]. 白永胜. 交通世界, 2017(09)
  • [5]石鼓隧道开挖方法研究[D]. 任建宇. 重庆交通大学, 2015(04)
  • [6]近饱和黄土大断面隧道变形控制研究[D]. 张爱军. 北京交通大学, 2015(12)
  • [7]西施坡隧道浅埋段施工方法及参数优化研究[D]. 高诗明. 西安工业大学, 2014(09)
  • [8]黄土质软弱围岩隧道的施工工艺研究[J]. 郑海波. 科技风, 2014(07)
  • [9]含水弱胶结性砂岩隧道施工工法研究[D]. 韩赟. 北京交通大学, 2013(S2)
  • [10]软弱围岩浅埋隧道施工效应及控制技术研究[D]. 李攀. 石家庄铁道大学, 2013(S2)

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软黄土围岩大跨度隧道施工技术
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