一、乌鞘岭特长隧道1A标段围岩监控量测(论文文献综述)
田四明,王伟,杨昌宇,刘赪,王明年,王克金,马志富,吕刚[1](2021)在《中国铁路隧道40年发展与展望》文中提出简要介绍中国铁路隧道建设发展概况,特别是改革开放40年来中国铁路隧道建设取得的长足进步,在已建成运营的16 798座(总长约19 630 km)铁路隧道中,于近40年建成的就有12 412座(总长约17 621 km),占中国铁路隧道总长度的近90%。从隧道设计理论与方法、标准体系、支护结构体系、特殊岩土和不良地质隧道修建技术体系、风险管理体系、运营防灾疏散救援体系、隧道建造技术等方面总结中国铁路隧道取得的系列成就。通过列举标志性重点隧道工程,阐述中国铁路隧道不同时期的发展状况和技术特点。结合当前铁路隧道工程面临的技术难题和挑战,提出主动支护协同控制理念及技术、数字化勘察设计、智能建造和智能运维等发展方向。
孙明社[2](2020)在《山岭隧道复合式衬砌结构设计优化研究》文中提出自大瑶山隧道引入新奥法以来,复合式衬砌在我国山岭隧道工程中得到广泛的应用。但是,从众多已建成的隧道工程来看,复合式衬砌的设计理念存在较大的差别,其结构设计仍普遍采用基于经验的工程类比方法,关于复合式衬砌结构的设计还存在着若干基础性问题有待深入研究。本文以山岭隧道复合式衬砌为研究对象,利用现场试验、理论分析和数值模拟等方法,对初期支护、衬砌以及防水层分别进行了研究。依据复合式衬砌结构的实际受力状态,探讨了复合式衬砌结构设计优化的可行性。基于位移反分析技术,提出了确定衬砌合理施作时机及其分担围岩压力比例的计算方法。在现行规范衬砌截面安全检算公式的基础上,探讨了利用衬砌截面极限承载力曲线评价其安全性的方法。通过理论分析和数值模拟,研究了防水层对复合式衬砌结构受力特性的影响。主要研究内容和成果如下:(1)依托新建蒙西至华中地区铁路运煤通道工程,通过现场试验研究了Ⅳ、Ⅴ级围岩中初期支护和衬砌的实际受力状态,探讨了复合式衬砌结构设计优化的可行性。结果表明:隧道地质条件不同,初期支护背后的压力差别较大,现场实测的围岩压力与按现行规范计算的压力值并不一致,尤其是水平向压力;衬砌背后的压力相差不大,压力值较小,沿隧道环向分布均匀。喷混凝土承担了初期支护轴力的70%~90%;格栅钢架需要和喷混凝土结合,随着喷混凝土强度的增加而承载,在隧道拱部位置作用显着;相比于增大格栅密度,增加喷混凝土厚度对约束围岩变形的效果较好。衬砌主筋和混凝土的应力度都没有超过30%,衬砌处于安全状态且安全储备较高。一般情况下采用初期支护加强,衬砌厚度减薄以及素混凝土衬砌的复合式衬砌结构设计方案具有一定的可行性。(2)基于初期支护的变形监测数据,采用位移反分析技术,评价初期支护的安全性。提出了由初期支护的剩余变形反分析对应的围岩应力场,并将该应力场作用在初期支护和衬砌上进行正分析计算衬砌应力,用以确定衬砌的合理施作时机及其分担围岩压力比例的方法。以现场试验隧道工程为例,通过对比衬砌内力、围岩压力的现场监测和反分析计算结果,验证了位移反分析技术在确定衬砌施作时机及计算衬砌分担围岩压力比例中的有效性。(3)依据现行隧道规范中衬砌截面的安全检算公式,提出衬砌截面安全包络线的概念,可以简便直观地判断衬砌截面是否安全。探讨了利用衬砌截面极限承载力曲线计算安全系数,进而评价衬砌安全性的方法。考虑材料非线性的衬砌截面极限承载力曲线,可以统一地评价素混凝土和钢筋混凝土衬砌截面的安全性。基于极限状态设计公式的高速铁路隧道标准衬砌的截面极限承载力曲线,可以为衬砌设计提供一定的参考。(4)防水层的组合作用越强,复合式衬砌的曲率和挠度也就越小,然而曲率和挠度的减小是以增大衬砌截面受拉区为代价的;组合作用越强,对衬砌的约束作用就越大,施工期温度荷载作用下衬砌的温度拉应力也越大;强组合作用导致衬砌截面出现纯拉应力的几率增大,截面存在产生贯通裂缝的可能。防水层在优化防水效果的同时,应尽量降低初期支护和衬砌界面处的组合作用。喷膜防水层提高了复合式衬砌的整体承载能力,但其产生的组合作用可能导致衬砌截面产生纯拉应力,不利于结构安全;挂板防水层能够减小对衬砌的约束作用,降低衬砌截面产生贯通裂缝的可能。
蔡坤鹏[3](2020)在《九绵高速公路天池隧道围岩稳定性研究》文中指出在我国西南地区的公路交通工程建设中,山岭隧道往往占据线路很大的比例,正在修建的九绵高速公路总长度244.03km,桥隧占比达到了81%,且较多标段隧道穿越可溶岩地区,复杂的岩溶地质条件会给隧道工程建设带来高风险,比如各种充填或无充填的溶隙、溶缝、溶洞带来的偏压塌方、涌泥突水、大变形等严重影响隧道的稳定性。在建的天池隧道围岩为典型的可溶岩体,洞身段灰岩岩体强度低,对隧道稳定性影响较大。以往的研究多注重岩溶不良地质对隧道开挖影响以及防治处理措施,对一般可溶岩体的变形位移和支护结构的监测分析较少,因此本文依托九绵高速公路天池隧道,通过建设过程中隧道围岩位移和支护受力监控量测、室内不同状态下的单轴和三轴压缩试验,以及数值分析等途径和方法,对天池隧道围岩稳定性进行了分析和评价。获得的主要成果如下:(1)通过对隧道洞壁周边收敛监测、累计曲线拟合、正态分布统计发现:Ⅲ级围岩拱顶下沉值和拱肩、边墙周边收敛值最小,拱顶下沉值范围在5.4mm~8.1mm之间,周边收敛值范围在4.8~9.6mm、4.9~10.4mm之间,前期位移速率小于2mm/d,稳定时间为28d,判定极限位移值为24mm、29mm、31mm;Ⅳ级围岩的拱顶下沉值范围在11.1~17.3mm之间,周边收敛值范围在13.1~18.8mm、15.57~21.8mm之间,前期位移速率小于4mm/d,边墙收敛值大于拱肩收敛值和拱顶下沉值,稳定时间为30d,判定极限位移值为52mm、56mm、65mm;Ⅴ级围岩的拱顶下沉值和周边收敛值范围最大,拱顶下沉值范围在15.4~24.1mm之间,周边收敛值范围在17.8~27.8mm、20.7~31.2mm之间,前期位移速率小于5mm/d,边墙收敛值大于拱肩收敛和拱顶下沉,稳定时间为35d,判定极限位移值为72mm、83mm、93mm。围岩内部位移监测表明,位移随距离洞壁深度的增加而降低,洞壁拱肩处位移值最大为14.5mm,最深处3.5m测点位移小于1mm。(2)对天池隧道Ⅳ级围岩进行支护结构受力特征监测,结果表明:初期支护与围岩的接触压力分布不均匀,右拱肩处压力最大,为0.31MPa,左边墙、左拱肩、拱顶、右拱肩、右边墙监测点压力占设计值的102.5%、41.5%、78.9%、105.4%、76.9%;钢拱架基本上处于内缘受拉、外缘受压状态,右拱肩部位受压应力最大,为19.0MPa,计算出轴力和弯矩均较小,拱顶、左拱肩、右拱肩、左边墙、右边墙监测点的安全系数分别为23、27、4、21、7,均大于规范安全系数;锚杆轴力多表现为受拉状态,最大轴力为34.3k N,测点轴力分布特征为“翘尾巴”型,表现为浅部轴力大于深部轴力,计算得左边墙、左拱肩、右拱肩、右边墙各锚杆测点的最小安全系数分别为7.6、4.3、6.7、8.0,锚杆发挥了加固围岩的作用,且在安全范围内。监测结果显示右拱肩部位安全系数小于其他部位,分析为该部位存在泥质充填,导致该区域围岩压力、钢拱架应力、锚杆轴力异于其他部位。(3)通过CDEM数值方法进行了天池隧道3种围岩级别不同开挖工况下的稳定性研究,分别讨论了应力、位移、塑性区范围、单元体损伤值、接触面破坏,支护结构监测等结果。研究表明,Ⅲ级围岩在上下台阶和全断面开挖均能保持稳定,模拟位移值与实际监测数据相符;Ⅳ级围岩在三台阶法和上下台阶开挖均能保持稳定,模拟位移值与实际监测最终稳定值范围相吻合;Ⅴ级围岩在三台阶法开挖下处于稳定状态,模拟位移值与实际监测最终稳定值范围吻合,上下台阶开挖法,洞壁位移及塑性区范围较大,处于欠稳定状态。(4)根据不同开挖工况数值分析结果以及与现场监测结果对比,进行了天池隧道开挖和支护优化模拟。结果表明,采用上下台阶开挖及支护能够满足天池隧道Ⅲ、Ⅳ级围岩的安全与稳定,但对Ⅴ级围岩强度低区段不适用。Ⅲ级围岩采用全断面开挖可行,围岩和支护结构满足安全性,而且锚杆用量和喷射混凝土厚度可在原设计基础上适当减少。Ⅳ级围岩建议采用上下台阶开挖,锚杆长度采用2.5m,并可适当较小喷射混凝土的厚度为20cm。Ⅴ级围岩强度低区段建议采用上下台阶预留核心土方式开挖,锚杆长度采用3.5m,增大喷射混凝土厚度至30cm,减小钢筋网间距到15cm。
卢阳[4](2020)在《高地应力作用下文笔山隧道软岩变形特征与机制研究》文中研究指明在隧道建设中,软弱围岩隧道的大变形问题日益突出,其安全设计与施工已经成为隧道工程建设的重大难题。由于隧道围岩的开挖与支护是一个极其复杂的应力重分布过程,在国内外的一些高地应力软弱围岩隧道中均出现不同程度的挤压大变形,如果不能掌握隧道围岩变形与受力规律或者支护结构设计方案不合理,隧道往往会发生过大变形而使隧道施工风险增加。因此,对于地质条件差、高地应力作用下的软弱围岩隧道,展开隧道开挖支护后的围岩变形特征与机制研究十分重要。针对当前高地应力软岩隧道修建过程中面临的难题,本论文以云南丽江文笔山高速公路隧道为依托,针对隧道施工中出现的围岩大变形破坏灾害,结合现场初始地应力实测资料与监控量测结果,分析隧道地应力场特征与围岩的位移及受力规律,通过理论分析研究隧道大变形典型断面的荷载机制与塑性区破坏特征,最后提出针对性的大变形控制技术,本文的研究内容及结论主要如下:(1)通过小型水压致裂法对文笔山隧道进行了初始地应力测试,得到地应力特征如下:在地应力测试深度范围内,应力趋势主要为:Shmax>Sv>Shmin,最大水平主应力8.78MPa,最大侧压系数约为Shmax/Sv=1.55。结合隧道岩石强度参数,依照我国当前地应力分级标准,判断出文笔山隧道开挖区段处于高地应力或极高地应力状态。(2)通过对隧道现场监测的围岩位移及压力结果分析,发现文笔山隧道具有围岩位移量大、变形速率高、收敛时间长以及变形破坏形式多样等特征,分析总结出高地应力、地质构造、围岩岩性、地下水条件和现场施工条件是导致隧道围岩大变形的原因。(3)通过位移反分析法研究文笔山隧道大变形典型断面的围岩参数,选取确定了待反演围岩参数(弹性模量E、泊松比ν、黏聚力c、内摩擦角φ)的正交试验组合,建立了应变软化条件下的隧道围岩参数反演的BP神经网络训练模型,由反演得到了大变形典型断面的围岩参数,为后续的隧道变形机制理论分析提供参数依据。(4)引入岩体应变软化理论和隧道开挖应力重分布理论,反推得到了可以反映隧道开挖后荷载随洞周位移变化的理论公式,结合反演得到的围岩参数研究隧道大变形典型断面的围岩荷载机制,并与现场实测的围岩压力进行对比,发现应变软化条件下的荷载理论公式结果更接近隧道围岩真实荷载,后又基于应变软化条件下的隧道开挖支护理论,推算得到大变形典型断面的塑性区半径范围,掌握了隧道围岩塑性破坏特征。(5)通过对文笔山隧道大变形特征与变形破坏机制掌握的基础上,采用调整台阶开挖方式、改变超前支护类型、加大预留变形量、改变注浆方式、增强初支强度等大变形控制技术,后续施工现场情况表明,隧道大变形成功得到控制,此变形控制技术可为后续施工提供依据,并且可为类似隧道工程大变形控制研究提供一定的参考价值。
余旭[5](2020)在《煤系软岩隧道变形特征及稳定性研究》文中研究表明本文依托工程为新建成都至贵阳高速铁路高坡隧道,通过理论分析、现场监控量测和数值分析等手段对高坡隧道煤系地层拆换段大变形发生机理,变形段拆换过程中隧道受力变形情况,新支护方案下高坡隧道安全稳定性进行分析研究,基于以上研究对隧道软弱围岩大变形控制技术进行了探讨。论文具体进行了以下几方面工作:(1)查阅隧道软岩大变形相关文献,对隧道软岩大变形研究现状、围岩压力理论计算方法、层状围岩变形机制及隧道软岩大变形控制技术等已有研究进行整理分析;对高坡隧道前期地址勘察资料、现场施工揭露围岩与支护结构变形破坏情况、隧道施工方法、新旧支护方案结构参数、和已有的隧道变形特征等相关资料进行收集整理;根据以上资料文献对高坡隧道在原支护方案下变形破坏机制、大变形等级、破坏特征进行了定性分析。(2)结合新支护方案确定高坡隧道试验段现场监控量测方案,监测项目包括围岩应力、钢架应力、混凝土应力、锚杆轴力、围岩内部位移和二次衬砌钢筋应力,对以上监测项目的监测数据进行整理分析,包括绘制各项目监测数据随隧道施工变化的时程曲线,各项目监测数据稳定后沿断面的空间分布图,以此作为分析高坡隧道煤系地层变形段拆换过程中隧道受力变形的重要依据。(3)通过有限元软件Abaqus对高坡隧道进行数值分析,首先整理出高坡隧道前后初期支护主要区别,以此确定二维数值分析的不同工况,用Abaqus有限元软件模拟不同工况下围岩位移和塑性区分布、初期支护应力的变化情况;其次用Abaqus有限元软件根据现支护方案建立三维模型,模拟隧道在实际应力状态及地质情况下围岩与支护结构随隧道开挖的受力与变形情况,提取目标断面下围岩位移、初期支护结构应力、钢架应力、锚杆轴力和二次衬砌应力变形受力稳定后数值结果,将数值模拟结果与现场同类型监测项目的变化规律和稳定后的监测数据进行对比分析,进而对现支护方案下隧道的安全稳定性进行综合分析评价。(4)结合高坡隧道现场监控量测数据和数值模拟结果以及隧道施工时揭露围岩和支护结构变形情况,提出软弱围岩隧道大变形控制原则,对高坡隧道变形段变形控制技术进行分析和总结。
户若琪[6](2020)在《团月山隧道穿越断层破碎带的施工稳定性研究及风险管理》文中进行了进一步梳理断层破碎带作为隧道施工常见的工程地质条件之一,岩体破碎,围岩自稳能力差,再加上预测位置不准或支护效果不佳,极易发生底板隆起、初支破坏、二衬开裂等变形破坏,显着提高了隧道施工风险。为此,本文以鲁南高速铁路团月山隧道工程中出现的断层破碎带为背景,综合运用数值模拟、现场实测和BIM可视化技术等对团月山隧道穿越断层时(团月山断层和尼山断层)的施工技术进行深入研究。主要研究工作和成果如下:(1)对比分析各工法优缺点,结合团月山断层和尼山断层带地质情况,拟定了台阶法和三台阶法相结合的施工方法,并制定了相应的支护方案。(2)通过数值模拟的技术手段最终分别得到了团月山及尼山两大断层带施工影响规律。研究表明,经过断层带时地表沉降明显变大,最大沉降分别为3.81 mm、7.10 mm;隧道进出断层带区域塑性区变化较大,断层处塑性区较为明显,且位置主要集中在拱腰;对于支护结构应力,断层区域应力较大,压应力主要集中在拱腰,拉应力主要分布在拱脚和拱顶区域,且管棚弯矩主要受上台阶开挖影响。(3)结合团月山断层以及尼山断层带施工,对穿越断层带施工规律进行了进一步深化研究,并给出了相关的施工对策及建议。研究表明,断层带施工过程中,围岩变形受隧道开挖步骤影响,拱顶沉降主要以上台阶开挖为主,拱腰收敛主要集中在中台阶开挖;断层对拱腰初支应力变化最大,其次是拱脚,影响最小的是拱顶和拱底,说明断层对围岩两端初支影响最大,越往中心影响越小;为防止断层处初支应力过大出现裂缝或坍塌现象,给出了增大管棚的厚度或增加管棚的密度来增大管棚受力的应对措施。(4)制定现场监测方案,通过对团月山及尼山两大断层带施工监测数据的分析得到了断层带施工实际变形规律。分析表明,在断层带施工过程中,拱顶沉降及拱腰收敛的最大值、变形速率以及钢拱架轴力变化均在合理控制范围之内,拟定的施工工法及支护方案可以很好的完成断层带的穿越;其次,对现场监测数据与数值模拟结果进行了对比分析,深入分析了二者之间差距产生的原因所在。(5)结合断层带隧道施工,基于BIM技术提出了山岭隧道施工数字化平台架构以及动态风险管理体系。首先,运用BIM技术对团月山隧道团月山断层进行BIM可视化建模,并进行可视化施工模拟;其次,搭建了基于BIM技术的山岭隧道施工数字化平台架构,并且基于此数字化管理平台,建立了包括风险监控、风险识别、风险评估在内一整套动态风险管理体系,为团月山隧道的施工提供保障,并可为其他隧道施工数字化管理提供一定的借鉴和参考。
王臣辉[7](2020)在《哨房丫口断层构造破碎带对隧道施工的稳定性影响研究》文中研究指明本文以哨房丫口隧道为工程背景,针对长大隧道在复杂地质条件及特殊环境丰水雨季施工时地质灾害频发的情况,基于大量参考文献调研的基础上,总结分析了断层构造破碎带成因、构造特点,提出哨房丫口断层构造破碎带对隧道开挖围岩的稳定性影响因素。通过对数值模拟结果进行分析,提出了隧道掌子面距断层构造破碎带不良地质体的安全预警距离,依据隧道塑性区范围对隧道在丰水雨季环境下隧道施工的最优注浆圈厚度提出优化。取得的主要研究成果如下:(1)在对大量的断层构造破碎带隧道开挖的稳定性研究现状以及隧道断层构造破碎带超前加固技术研究现状的基础上,总结了目前断层构造破碎带影响隧道围岩稳定性因素和隧道超前加固技术的方法及效果,对目前影响隧道开挖的稳定性因素及隧道超前加固技术有了清晰全面的认知。(2)根据对哨房丫口断层构造破碎带区域地质条件进行精细勘察以及哨房丫口隧道断层构造破碎带区域砂岩水理化特点,采取微观结构试验(环境电子显微镜试验),对断层构造破碎带岩体试样进行微观分析,得出其水理化特点。试验成果为分析深埋长大隧道穿越断层构造破碎带时的围岩变形及安全预警距离提供了基础。(3)运用MIDAS/GTS数值模拟软件计算分析了枯水期、正常降雨、丰水雨季三种工况下断层构造破碎带对隧道开挖的稳定性影响。设置隧道与断层构造破碎带空间关系、隧道开挖方法以及支护条件一定的条件下,通过数值模拟计算得到隧道围岩位移变形规律和应力应变特征,得出三种工况下隧道围岩位移产生大变形的临界点与断层构造破碎带之间的位置关系。(4)综合现有的隧道超前加固技术,对哨房丫口隧道在特殊环境丰水雨季条件下隧道施工失稳的特点,提出超前加固注浆。再结合隧道施工的特点,提出三种注浆加固圈厚度,通过对比分析三种注浆圈厚度下围岩位移变化规律以及应力分析,隧道在注浆圈厚度为6m时经济效益与施工环境达到最优。(5)通过对比分析隧道现场实际采用的6m注浆加固圈厚度下隧道围岩位移的监控量测数据,可以看出,模拟隧道监控量测与现场施工的监控量测数据有微小的差异,这是因为现场地质条件复杂,模拟隧道考虑的因素相比实际较少,但数值模拟结果可以对隧道施工起指导作用。
张鹏[8](2019)在《山岭隧道突涌水灾害风险评估及防治措施研究》文中指出山岭隧道施工时常会遇到突涌水灾害,严重威胁施工安全,如何对突涌水灾害提前进行风险评估及防控是隧道工程中面临的难点问题。论文通过对隧道已发生突涌水灾害的案例分析,进行山岭隧道突涌水评估及防治措施研究。以典型山岭隧道的突涌水段为工程依托,综合利用现场调研、测试、数值模拟等多种手段,分析了突涌水的原因及机理,提出了相应的处治措施。研究成果不仅对依托隧道的突涌水防治提出了建议,还可以为同类隧道提供参考。取得的主要研究成果如下:(1)通过案例收集和现场调研,分析了30余座典型山岭隧道突涌水灾害的基本情况、形成机理及处治措施,提出了突涌水主要受地质构造、地层岩性、水力条件的影响,并重点考虑了施工期间的施工因素对突涌水的影响。利用模糊综合评判方法的模型作为隧道突涌水风险评估模型,选取了地质构造、地层岩性、水力条件和施工因素作为一级指标,并采用突涌水灾害有关的16个影响因素作为二级指标,建立模糊层次模型。通过风险矩阵法确定隧道突涌水的风险等级,利用层次分析法确定影响因素的权重,建立了一套较为完整的山岭隧道突涌水风险评估模型。(2)依据山岭隧道突涌水风险评估提出的突涌水风险等级,并结合隧道突涌水灾害的主要防控措施,提出了不同风险级别的突涌水防控措施建议。同时根据隧道现场突涌水量的大小和形成原因,提出了相应的处治措施建议。(3)以典型山岭隧道突涌水段为依托,对突涌水段进行风险评估,结果显示该段处于高风险中。通过对现场的水文地质、突涌水特点、围岩结构特征的调查,对隧道突涌水的原因及机理进行了分析,依据突涌水段的具体特征,提出了“排堵结合,限量排放”的综合处治方案。(4)针对典型山岭隧道的突涌水灾害处治措施,运用FLAC3D有限差分软件,开展三维数值模拟计算,研究隧道围岩在开挖和支护过程中的稳定性以及支护结构的特征,通过布点监测,对比了不同工况下“径向注浆封堵”措施对监测断面的位移变化规律,采取合理的“径向注浆封堵”措施,结果显示在隧道开挖至监测断面后围岩较早地进入稳定平衡状态。
刘轲[9](2019)在《公路隧道施工安全风险评估与应用研究》文中研究说明近年来随着我国公路交通运输行业的迅猛发展,越来越多的公路隧道投入建设。公路隧道在施工阶段技术复杂、难度较大、风险程度高,极易引发事故的发生,轻则影响施工进度,重则造成人员伤亡。因此,公路隧道工程在施工阶段进行安全风险评估的研究,具有很强的必要性和现实意义。首先,从理论出发,明确公路隧道施工安全风险评估体系,并对公路隧道的组成与施工工艺进行对比分析,最终选用新奥法展开对公路隧道施工安全风险评估的研究。然后,为获取公路隧道施工中的危险因素,对25条典型公路隧道的施工现场进行现场调研,再通过走访有关专家,从人、机、料、法、环等方面的对危险因素进行辨识,获得危险因素分析汇总表。统计并分析了近20年来我国国内公路隧道发生的150起施工事故,总结事故的基本分类、事故特征以及典型事故的影响因素等,进一步完善了公路隧道施工的危险因素,并将其分为六大类。其次,以辨识的危险因素为基础,结合文献研究,初步建立公路隧道施工安全风险评估指标体系,并通过信息熵法进行指标优选,完成评估指标体系的最终确定。通过相关规范和文献研究,确定了公路隧道施工安全风险等级的分级标准,并对风险评估指标进行了进一步的等级划分和区间量化,得到了具体的指标评判准则。再次,通过对隧道工程安全风险评估领域中传统和新颖方法的对比分析,确定了使用性能与预测结果均优、且对公路隧道施工安全风险评估适用性更强的广义及优化的径向基神经网络来开展评估工作。通过Matlab建立了基于PSO优化RBF神经网络的公路隧道施工安全风险概率预测模型,并通过专家调查法得到了不同隧道长度下的公路隧道施工总体风险损失等级的分布规律,最终得到基于PSO优化RBF神经网络的公路隧道施工安全风险评估模式,以此为基础利用VS.NET平台设计了公路隧道施工安全风险评估软件。最后,以延崇高速河北段的龙泉口隧道施工的安全风险评估为例,运用该软件得到总体安全风险等级为“重度”,左线ZK23+720~ZK24+470和右线K23+720~K24+510段的塌方、涌突水(泥)安全风险等级均为“中度”,与龙泉口隧道的实际施工情况相符合,进一步说明了开发的安全风险评估软件的有效性,为公路隧道施工安全风险评估在实际工程中的应用提供了良好的借鉴作用。
严健[10](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。
二、乌鞘岭特长隧道1A标段围岩监控量测(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、乌鞘岭特长隧道1A标段围岩监控量测(论文提纲范文)
(1)中国铁路隧道40年发展与展望(论文提纲范文)
0 引言 |
1 中国铁路隧道概况 |
2 中国铁路隧道发展的主要成果 |
2.1 设计理论和方法不断发展 |
2.1.1 以围岩稳定性评价和分级为主的设计方法 |
2.1.2 围岩变形控制设计方法 |
2.1.3 隧道机械化大断面设计方法 |
2.1.4 隧道支护结构设计总安全系数法 |
2.2 隧道标准体系更趋完善 |
2.2.1 隧道修建环境越趋复杂,隧道结构类型日趋多样 |
2.2.2 隧道建设标准进步快,标准体系更趋完善 |
2.3 隧道结构体系持续完善 |
2.3.1 隧道衬砌结构形式的统一和完善 |
2.3.2 隧道结构防排水体系的发展完善 |
2.3.3 耐久性设计及建筑材料的发展 |
2.4 特殊岩土和不良地质隧道修建技术渐成体系 |
2.5 隧道风险管理体系日趋健全 |
2.6 隧道运营防灾疏散救援体系逐步建立 |
2.7 隧道建造技术飞速发展 |
2.7.1 信息化设计施工技术方面 |
2.7.2 钻爆法隧道辅助工法方面 |
2.7.3 钻爆法隧道机械化大断面施工技术 |
2.7.4 盾构法隧道施工技术 |
2.7.5 TBM法隧道施工技术 |
3 标志性重点隧道工程 |
3.1 衡广复线大瑶山隧道 |
3.2 南昆铁路家竹箐隧道 |
3.3 西康铁路秦岭隧道 |
3.4 石太客专太行山隧道 |
3.5 狮子洋水下铁路隧道 |
3.6 西格二线新关角隧道 |
3.7 兰渝铁路西秦岭隧道 |
3.8 郑西客专特大断面黄土隧道 |
3.9 宜万铁路岩溶高风险隧道 |
3.1 0 深港高铁城市地下车站隧道 |
3.1 1 京张高铁新八达岭地下车站隧道 |
4 发展方向及展望 |
4.1 基于隧道围岩主动支护理念,进一步完善隧道主动支护体系 |
4.2 尽快打通BIM+GIS在隧道勘察、设计、施工、运维全生命周期中应用的关键环节 |
4.3 稳步推进铁路隧道施工少人化(高风险工序无人化)的智能建造技术 |
4.4 加快开发基于物联网技术的隧道智能运维新技术 |
5 结语 |
(2)山岭隧道复合式衬砌结构设计优化研究(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
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 隧道的围岩压力 |
1.2.2 衬砌的施作时机 |
1.2.3 衬砌的承载特性 |
1.2.4 衬砌的安全性评价 |
1.2.5 复合式衬砌防水层的作用 |
1.3 研究中存在的主要问题 |
1.4 论文主要研究内容 |
1.5 论文研究方法与技术路线 |
2 复合式衬砌结构现场试验研究 |
2.1 依托工程 |
2.2 复合式衬砌现场试验设计 |
2.2.1 试验工况 |
2.2.2 监测项目及测点布置 |
2.3 初期支护背后压力的监测结果及分析 |
2.3.1 岩质单线隧道初期支护背后的压力 |
2.3.2 岩质双线隧道初期支护背后的压力 |
2.3.3 黄土双线隧道初期支护背后的压力 |
2.4 衬砌背后压力的监测结果及分析 |
2.4.1 岩质双线隧道衬砌背后的压力 |
2.4.2 黄土双线隧道衬砌背后的压力 |
2.5 初期支护内力的监测结果及分析 |
2.5.1 岩质单线隧道初期支护的内力 |
2.5.2 岩质双线隧道初期支护的内力 |
2.5.3 黄土双线隧道初期支护的内力 |
2.6 衬砌内力的监测结果及分析 |
2.6.1 岩质单线隧道衬砌的内力 |
2.6.2 岩质双线隧道衬砌的内力 |
2.6.3 黄土双线隧道衬砌的内力 |
2.7 本章小结 |
3 基于位移反分析方法的复合式衬砌结构设计研究 |
3.1 引言 |
3.2 位移反分析方法及其有限元实现 |
3.2.1 位移反分析方法 |
3.2.2 位移反分析的基本方程 |
3.3 初期支护的安全性评价 |
3.3.1 初期支护的变形监测结果 |
3.3.2 位移反分析计算模型 |
3.3.3 位移反分析计算结果及分析 |
3.4 衬砌施作时机的研究 |
3.4.1 衬砌施作时机的确定方法 |
3.4.2 工程实例应用 |
3.4.3 现场监测与反分析结果的比较 |
3.5 衬砌分担围岩压力比例的研究 |
3.5.1 衬砌分担围岩压力比例的计算方法 |
3.5.2 初期支护和衬砌背后压力的计算 |
3.5.3 衬砌分担围岩压力比例的计算 |
3.6 本章小结 |
4 基于M-N曲线的衬砌截面安全性评价研究 |
4.1 规范中衬砌截面的安全性评价 |
4.1.1 衬砌截面的最小安全系数 |
4.1.2 素混凝土衬砌截面的安全检算 |
4.1.3 钢筋混凝土衬砌截面的安全检算 |
4.2 基于规范的衬砌截面M-N曲线 |
4.2.1 衬砌截面的安全包络线 |
4.2.2 衬砌截面的极限承载力曲线 |
4.2.3 衬砌截面安全检算公式的特点 |
4.3 考虑材料非线性的衬砌截面M-N曲线 |
4.3.1 基本假定 |
4.3.2 衬砌截面的极限承载力基本方程 |
4.3.3 衬砌截面的极限承载力曲线 |
4.4 基于极限状态设计法的衬砌截面M-N曲线 |
4.4.1 衬砌截面的安全检算 |
4.4.2 衬砌截面的极限承载力曲线 |
4.4.3 高速铁路隧道衬砌截面极限承载力曲线 |
4.5 衬砌截面M-N曲线的工程应用 |
4.5.1 衬砌内力的现场监测结果分析 |
4.5.2 衬砌截面的抗弯安全系数 |
4.5.3 衬砌截面的抗弯安全性评价 |
4.6 本章小结 |
5 复合式衬砌防水层作用研究 |
5.1 防水层的主要类型 |
5.1.1 挂板防水层 |
5.1.2 喷膜防水层 |
5.2 防水层的力学作用机理 |
5.2.1 防水层的组合作用 |
5.2.2 组合结构的荷载分担机理 |
5.3 施工期温度荷载作用下防水层的作用 |
5.3.1 施工期荷载作用 |
5.3.2 有限元数值计算模型 |
5.3.3 有限元数值计算条件 |
5.3.4 温度场计算结果及分析 |
5.3.5 应力场计算结果及分析 |
5.3.6 衬砌温度应力的影响因素分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 论文主要工作和结论 |
6.2 论文主要创新点 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
附录A 复合式衬砌格栅钢架示意图 |
附录B 衬砌截面开裂区高度的计算 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(3)九绵高速公路天池隧道围岩稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 引言 |
1.1 选题依据与研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 隧道稳定性评价方法研究现状 |
1.2.2 可溶岩隧道围岩稳定性研究现状 |
1.2.3 现存的一些问题 |
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2章 天池隧道工程地质条件 |
2.1 地形地貌 |
2.2 地层岩性 |
2.3 地质构造 |
2.3.1 大地构造 |
2.3.2 隧址区断层 |
2.3.3 节理裂隙 |
2.4 水文地质条件 |
2.5 隧道不良地质 |
本章小结 |
第3章 天池隧道监控量测方案设计 |
3.1 监测目的与监测内容 |
3.2 必测项目布置及量测 |
3.2.1 地质及支护观察 |
3.2.2 拱顶下沉和周边收敛监测 |
3.2.3 量测数据的计算与处理方法 |
3.3 选测项目的布置及量测 |
3.3.1 围岩内部位移监测 |
3.3.2 围岩压力监测 |
3.3.3 钢拱架应力监测 |
3.3.4 锚杆轴力监测 |
3.3.5 监测频率与数据处理方法 |
3.4 现场监测断面布置与安装 |
3.5.1 围岩多点位移监测的实施 |
3.5.2 围岩压力监测的实施 |
3.5.3 钢拱架应力监测的实施 |
3.5.4 锚杆轴力计监测的实施 |
本章小结 |
第4章 基于监控量测的隧道围岩稳定性评价 |
4.1 必测项目监测数据分析 |
4.1.1 监测数据整理 |
4.1.2 监测结果分析 |
4.2 选测项目监测数据分析 |
4.2.1 选测断面地质概况及施工工序 |
4.2.2 选测断面数据统计及成果分析 |
4.3 基于监测数据的隧道稳定性评价 |
4.3.1 基于监测位移的稳定性评价 |
4.3.2 基于支护结构监测稳定性评价 |
本章小结 |
第5章 CDEM数值模拟方法及其模拟验证 |
5.1 基于CDEM方法的GDEM软件简介 |
5.1.1 基本设定 |
5.1.2 计算原理 |
5.1.3 求解步骤 |
5.1.4 GDEM软件介绍 |
5.2 岩石力学性质试验 |
5.2.1 室内试验介绍 |
5.2.2 试验结果及参数确定 |
5.2.3 灰岩岩石力学性质分析 |
5.3 CDEM数值模拟方法的验证 |
5.3.1 单轴压缩模拟边界条件及围岩参数确定 |
5.3.2 单轴压缩模拟过程分析 |
5.3.3 模拟与试验结果对比分析 |
本章小结 |
第6章 基于CDEM模拟的隧道围岩稳定性评价 |
6.1 天池隧道围岩分级 |
6.1.1 岩体基本质量指标修正 |
6.1.2 围岩动态分级 |
6.2 数值模拟方案 |
6.2.0 隧道断面设计及数值模型尺寸 |
6.2.1 模型监测点设置 |
6.2.2 模型网格的建立 |
6.2.3 边界条件设定 |
6.2.4 围岩及初期支护参数确定 |
6.2.5 开挖工况模拟方案 |
6.3 Ⅲ级围岩数值模拟与稳定性评价 |
6.3.1 Ⅲ级围岩开挖工况1数值模拟 |
6.3.2 Ⅲ级围岩开挖工况2数值模拟 |
6.3.3 Ⅲ级围岩稳定性评价 |
6.3.4 Ⅲ级围岩优化设计方案及模拟分析 |
6.4 Ⅳ级围岩数值模拟与稳定性评价 |
6.4.1 Ⅳ级围岩开挖工况2数值模拟 |
6.4.2 Ⅳ级围岩开挖工况3数值模拟 |
6.4.3 Ⅳ级围岩稳定性评价 |
6.4.4 Ⅳ级围岩优化设计方案及模拟分析 |
6.5 Ⅴ级围岩数值模拟与稳定性评价 |
6.5.1 Ⅴ级围岩开挖工况2数值模拟 |
6.5.2 Ⅴ级围岩开挖工况3数值模拟 |
6.5.3 Ⅴ级围岩稳定性评价 |
6.5.4 Ⅴ级围岩优化设计方案及模拟分析 |
本章小节 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(4)高地应力作用下文笔山隧道软岩变形特征与机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 隧道初始地应力研究现状 |
1.2.2 软岩隧道变形特征与机制研究现状 |
1.2.3 软岩隧道支护理论与变形控制技术研究现状 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线框架图 |
第2章 文笔山隧道地应力测试与围岩变形特征 |
2.1 文笔山隧道工程地质条件 |
2.1.1 隧道工程概况 |
2.1.2 隧道地质构造 |
2.1.3 隧道水文地质 |
2.1.4 隧道地层岩性 |
2.2 文笔山隧道地应力场特征 |
2.2.1 地应力测试方法 |
2.2.2 地应力测试结果 |
2.2.3 地应力特征与隧道变形评价 |
2.2.4 地应力测试小结 |
2.3 文笔山隧道变形特征分析 |
2.3.1 文笔山隧道信息化施工 |
2.3.2 文笔山隧道大变形特征 |
2.3.3 文笔山隧道大变形主要影响因素 |
2.4 本章小结 |
第3章 文笔山隧道围岩变形机制研究 |
3.1 岩体应变软化 |
3.1.1 软弱围岩的软化理论 |
3.1.2 围岩软化“直—曲—直”模型 |
3.2 隧道开挖应力场重分布理论 |
3.2.1 隧道开挖后二次应力及位移状态 |
3.2.2 隧道开挖后三次应力及位移状态 |
3.3 文笔山隧道BP神经网络围岩参数反演 |
3.3.1 BP神经网络原理 |
3.3.2 围岩参数反演的数值模型及参数组确定 |
3.3.3 隧道围岩参数反演结果 |
3.4 文笔山隧道软岩大变形机制研究 |
3.4.1 文笔山隧道大变形典型断面应变软化参数取值 |
3.4.2 文笔山隧道大变形典型断面荷载机制 |
3.4.3 文笔山隧道大变形典型断面塑性区特征 |
3.5 本章小结 |
第4章 文笔山隧道大变形控制技术研究 |
4.1 文笔山隧道大变形控制技术 |
4.1.1 大变形段处治措施 |
4.1.2 掌子面前方未施工段处治措施 |
4.2 文笔山隧道大变形控制效果分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录 A 攻读学位期间发表的论文与科研成果清单 |
致谢 |
(5)煤系软岩隧道变形特征及稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 软弱围岩隧道大变形研究现状 |
1.2.2 围岩压力的计算理论研究现状 |
1.2.3 层状岩体变形机制研究现状 |
1.2.4 隧道软岩大变形控制技术研究现状 |
1.2.5 需要进一步解决的问题 |
1.3 主要研究内容及研究方法 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 拟定技术方法 |
第2章 高坡隧道大变形机制探究 |
2.1 工程概况 |
2.1.1 工程地质与水文地质 |
2.1.2 隧道地应力测试 |
2.1.3 高坡隧道变形段原支护方案 |
2.1.4 隧道变形破坏特征 |
2.2 大变形机制探究 |
2.2.1 隧道大变形等级研究 |
2.2.2 变形段层状围岩受力分析 |
2.2.3 高坡隧道大变形原因分析 |
2.3 小结 |
第3章 高坡隧道大变形拆换段应力监控量测 |
3.1 高坡隧道变形段新支护方案 |
3.2 高坡隧道变形段监控量测技术 |
3.2.1 监测内容 |
3.2.2 监测方案 |
3.3 变形拆换段监测成果分析 |
3.3.1 围岩压力 |
3.3.2 混凝土应变 |
3.3.3 钢拱架应力 |
3.3.4 锚杆轴力 |
3.3.5 围岩内部位移 |
3.3.6 二次衬砌钢筋计应力 |
3.4 小结 |
第4章 高坡隧道大变形拆换段数值分析 |
4.1 概述 |
4.2 新旧支护结构受力情况二维数值分析 |
4.2.1 模拟工况及建模实现 |
4.2.2 二维数值模拟结果分析 |
4.3 高坡隧道大变形段新支护方案三维数值分析 |
4.3.1 三维有限元模型 |
4.3.2 三维数值模拟结果分析 |
4.4 小结 |
第5章 煤系地层隧道围岩变形控制技术研究 |
5.1 软弱围岩隧道大变形控制原则 |
5.2 高坡隧道变形控制工程技术 |
5.3 小结 |
结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
(6)团月山隧道穿越断层破碎带的施工稳定性研究及风险管理(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题的目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 断层破碎带对隧道围岩稳定性研究现状 |
1.2.2 断层破碎带岩体隧道大变形及其控制研究现状 |
1.2.3 BIM技术在隧道工程中应用现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
2 施工方案比选研究 |
2.0 工程背景 |
2.1 隧道围岩地质分析 |
2.1.1 地形地貌 |
2.1.2 地层岩性 |
2.1.3 水文地质条件 |
2.1.4 隧道断层介绍 |
2.2 隧道断面的判定及断层特点 |
2.2.1 隧道断面尺寸的判定 |
2.2.2 断层的特点 |
2.3 隧道施工方法 |
2.3.1 施工方法的确定 |
2.3.2 支护方式 |
2.3.3 超前支护方式 |
2.4 本章小结 |
3 团月山大断面断层围岩稳定性数值分析 |
3.1 模型的建立 |
3.1.1 有限单元法的基本原理 |
3.1.2 隧道模拟基本假定 |
3.1.3 计算模型 |
3.1.4 模型参数的选取 |
3.1.5 隧道模拟方案 |
3.2 团月山断层带数值模拟分析 |
3.2.1 模型整体位移形变分析 |
3.2.2 地表沉降数值分析 |
3.2.3 围岩塑性区数值分析 |
3.2.4 围岩变形数据分析 |
3.2.5 支护结构分析 |
3.3 尼山断层带数值模拟分析 |
3.3.1 模型整体位移形变分析 |
3.3.2 地表沉降数值分析 |
3.3.3 围岩塑性区数值分析 |
3.3.4 围岩变形数据分析 |
3.3.5 支护结构分析 |
3.4 基于数值模拟分析的施工建议 |
3.5 本章小结 |
4 隧道断层带围岩变形现场监测与分析 |
4.1 监测的目的和意义 |
4.2 现场监测方案 |
4.2.1 监控量测采用设备 |
4.2.2 监测断面及监测点布置原则 |
4.2.3 数据处理方法 |
4.3 现场监测结果与分析 |
4.3.1 团月山断层变形监测分析 |
4.3.2 团月山断层钢拱架轴力检测结果分析 |
4.3.3 尼山断层变形监测分析 |
4.3.4 尼山断层钢拱架轴力检测结果分析 |
4.4 现场监测结果与数值模拟结果对比 |
4.5 本章小结 |
5 断层带风险管理研究 |
5.0 概述 |
5.1 断层施工工法模拟 |
5.1.1 隧道模型的建立 |
5.1.2 隧道施工模拟 |
5.2 平台总体框架 |
5.2.1 管理流程 |
5.2.2 平台总体构架 |
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 |
攻读硕士期间发表论文及专利成果 |
(7)哨房丫口断层构造破碎带对隧道施工的稳定性影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 断层构造破碎带段隧道稳定性研究现状 |
1.2.2 隧道超前加固研究技术现状 |
1.3 主要研究内容及路线 |
1.3.1 论文研究的主要内容 |
1.3.2 论文研究的主要技术路线 |
第2章 哨房丫口隧道工程地质概况 |
2.1 隧道工程概况 |
2.2 工程地质与水文地质特征 |
2.2.1 地形地貌 |
2.2.2 区域地质构造与地震 |
2.2.3 气象 |
2.2.4 隧道区地层岩性构成 |
2.2.5 隧道区水文地质条件 |
2.3 哨房丫口隧道新奥法设计 |
2.3.1 隧道内轮廓设计 |
2.3.2 隧道主洞结构设计 |
2.3.3 隧道施工工序设计 |
2.3.4 隧道主要施工方案 |
2.4 本章小结 |
第3章 断层构造破碎带地段围岩稳定性判断 |
3.1 断层分类及断层构造破碎带地段的危害 |
3.1.1 断层分类 |
3.1.2 断层构造破碎带的危害 |
3.2 影响断层构造破碎带地段围岩的稳定性因素 |
3.2.1 地质环境因素 |
3.2.2 人工施工因素 |
3.3 断层构造破碎带灾变模式及特征 |
3.3.1 梁板断裂式灾变模式 |
3.3.2 渗透失稳式灾变模式 |
3.4 隧道围岩失稳判断依据 |
3.4.1 围岩强度判据 |
3.4.2 支护结构的安全判据 |
3.5 本章小结 |
第4章 断层构造破碎带区域地质特征分析 |
4.1 哨房丫口隧道断层构造破碎带区域围岩大变形 |
4.2 哨房丫口断层构造破碎带区域地形地貌实地勘察 |
4.3 高密度电法 |
4.3.1 高密度电法工作原理 |
4.3.2 哨房丫口隧道高密度电法勘探结果 |
4.4 哨房丫口断层构造破碎带物质成分及微观结构试验 |
4.4.1 环境扫描电子显微镜分析试验 |
4.4.2 试样制备 |
4.4.3 试样分析 |
4.5 断层构造破碎带区域围岩分级 |
4.5.1 隧道围岩分级依据 |
4.5.2 隧道围岩分级 |
4.6 本章小结 |
第5章 断层构造破碎带对隧道稳定性分析 |
5.1 MIDAS/GTS简介 |
5.2 哨房丫口隧道数值模拟分析模型 |
5.2.1 数值模型的计算假定 |
5.2.2 模型尺寸及边界条件 |
5.2.3 材料物理参数确定 |
5.2.4 隧道施工过程模拟的实现 |
5.3 断层构造破碎带区域不同富水条件下隧道受力分析 |
5.3.1 隧道围岩随富水条件变化其位移场特征分析 |
5.3.2 隧道围岩随富水条件变化其应力场特征分析 |
5.4 断层构造同注浆加固圈厚度其受力模拟分析 |
5.4.1 注浆圈合理参数的确定 |
5.4.2 不同注浆圈厚度模型划分 |
5.4.3 隧道随不同注浆圈厚度变化其位移场分析 |
5.4.4 隧道随不同注浆圈厚度变化其应力场分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 断层构造破碎带段围岩处置措施及监测分析 |
6.1 哨房丫口隧道断层构造破碎带段处置措施 |
6.1.1 超前小导管预注浆加固 |
6.1.2 隧道掘进技术、开挖工法的选择 |
6.1.3 隧道周边径向加固注浆措施 |
6.2 哨房丫口隧道断层构造破碎带段处置措施效果分析 |
6.2.1 监控量测的目的 |
6.2.2 监控量测工作流程 |
6.2.3 监测测点布置及监测仪器 |
6.3 隧道现场监控量测数据分析 |
6.3.1 隧道监控量测位移分析 |
6.3.2 隧道监控量测应力应变分析 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 不足与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 A 攻读硕士学位期间主要研究成果及获得奖励 |
(8)山岭隧道突涌水灾害风险评估及防治措施研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究的背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 隧道突涌水风险评估研究现状 |
1.2.2 隧道突涌水灾害防治研究现状 |
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2章 山岭隧道突涌水灾害案例分析 |
2.1 摩岗岭隧道 |
2.2 乌鞘岭隧道 |
2.3 摩天岭隧道 |
2.4 岑溪大隧道 |
2.5 山岭隧道突涌水灾害影响因素分析 |
2.6 山岭隧道突涌水风险典型防控技术 |
2.7 山岭隧道突涌水风险典型处治技术 |
2.8 本章小结 |
第3章 山岭隧道突涌水灾害风险评估体系 |
3.1 隧道突涌水安全风险事故严重程度评估 |
3.2 模糊层次综合评判原理 |
3.2.1 模糊-层次综合评判体系简介 |
3.2.2 模糊综合评判的方法体系 |
3.2.3 层次分析法体系 |
3.3 隧道突涌水模糊综合评判模型 |
3.3.1 权重确定 |
3.3.2 隶属度的确定 |
3.4 本章小结 |
第4章 山岭隧道突涌水风险防控措施及灾害处治建议 |
4.1 隧道突涌水风险防控措施 |
4.2 隧道突涌水灾害处治建议 |
4.3 本章小结 |
第5章 典型山岭隧道突涌水灾害风险评估及处治方案研究 |
5.1 依托工程概况 |
5.2 隧道突涌水风险评估 |
5.3 隧道突涌水原因分析 |
5.3.1 涌水点地质特征 |
5.3.2 地质调查成果资料汇总 |
5.3.3 突涌水来源和通道 |
5.4 隧道突涌水处治措施 |
5.4.1 处治基本方案 |
5.4.2 超前管棚 |
5.4.3 注浆加固 |
5.4.4 结构整治 |
5.4.5 排水措施 |
5.5 本章小结 |
第6章 典型山岭隧道突涌水灾害处治措施的数值模拟分析 |
6.1 计算模型设计 |
6.1.1 模型范围及尺寸 |
6.1.2 模型材料参数 |
6.1.3 施工过程模拟 |
6.1.4 目标面的确定 |
6.1.5 工况拟定 |
6.2 不同工况下隧道衬砌位移分析 |
6.3 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录一 典型隧道突涌水案例 |
攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目 |
(9)公路隧道施工安全风险评估与应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 公路隧道的发展背景 |
1.1.2 公路隧道的施工安全现状 |
1.2 研究目的与意义 |
1.2.1 目的 |
1.2.2 意义 |
1.3 国内外现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.3.3 文献综述 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 公路隧道施工及安全风险评估的理论概述 |
2.1 公路隧道施工安全风险评估体系 |
2.1.1 公路隧道施工安全风险定义 |
2.1.2 公路隧道施工安全风险评估的基本流程 |
2.1.3 公路隧道施工安全风险识别 |
2.2 公路隧道的组成及施工方法 |
2.2.1 公路隧道的结构组成 |
2.2.2 公路隧道施工方法的分析 |
2.3 本章小结 |
第三章 公路隧道施工数据采集与因素分析 |
3.1 现场调研方案的设计 |
3.1.1 调研目的及数据采集方案 |
3.1.2 调查地点和时间 |
3.1.3 调研表样本量 |
3.1.4 调研人员的选择 |
3.1.5 调研表格设计 |
3.2 原始数据表 |
3.2.1 风险源调研表的处理 |
3.2.2 事故数数据 |
3.3 公路隧道施工安全事故的分类及特征分析 |
3.3.1 公路隧道施工事故分类统计 |
3.3.2 公路隧道施工事故特征分析 |
3.4 公路隧道施工典型事故影响因素分析 |
3.4.1 塌方 |
3.4.2 涌突水(泥) |
3.4.3 瓦斯 |
3.4.4 岩爆 |
3.4.5 大变形 |
3.5 本章小结 |
第四章 公路隧道施工安全风险评估指标体系与判别准则 |
4.1 公路隧道施工安全风险评估指标体系的初步建立 |
4.1.1 指标选取的原则与方法 |
4.1.2 公路隧道施工总体风险评估指标体系 |
4.1.3 公路隧道施工专项风险评估指标体系 |
4.2 公路隧道施工安全风险评估判别准则 |
4.2.1 公路隧道施工安全风险的分级标准 |
4.2.2 公路隧道施工安全风险指标的评判准则 |
4.3 基于信息熵法的公路隧道施工风险评估指标的优选 |
4.3.1 信息熵法 |
4.3.2 风险评估指标的优选 |
4.4 本章小结 |
第五章 基于粒子群算法优化的径向基神经网络的公路隧道施工安全风险评估 |
5.1 公路隧道施工风险评估方法的确定 |
5.1.1 传统的评估方法 |
5.1.2 新颖的评估方法 |
5.1.3 综合比较 |
5.2 径向基神经网络 |
5.2.1 网络结构 |
5.2.2 径向基函数 |
5.2.3 映射关系 |
5.2.4 训练方法 |
5.2.5 粒子群算法优化的径向基神经网路 |
5.3 公路隧道施工安全风险概率预测模型 |
5.3.1 样本的确定 |
5.3.2 基于广义RBF神经网络的公路隧道施工安全风险概率预测模型 |
5.3.3 基于PSO优化RBF神经网络的公路隧道施工安全风险概率预测模型 |
5.3.4 预测结果对比分析 |
5.4 公路隧道施工风险损失等级的分布规律 |
5.4.1 风险损失的分类 |
5.4.2 风险损失评估工作的开展 |
5.5 基于PSO优化RBF神经网络的公路隧道施工安全风险评估模式 |
5.6 本章小结 |
第六章 公路隧道施工安全风险评估软件的开发 |
6.1 软件开发工具 |
6.2 软件功能 |
6.2.1 具体功能 |
6.2.2 功能结构 |
6.3 软件的设计 |
6.3.1 设计原则 |
6.3.2 程序的系统结构 |
6.3.3 设计内容 |
6.4 软件实例应用 |
6.4.1 工程概况 |
6.4.2 龙泉口隧道施工主要风险源识别 |
6.4.3 龙泉口隧道施工安全风险评估 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
附录 A 广义RBF神经网络核心代码 |
附录 B Pso优化的RBF神经网络核心代码 |
附录 C 公路隧道施工安全风险损失调查问卷 |
攻读硕士学位期间所取得的相关研究成果 |
致谢 |
(10)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 |
四、乌鞘岭特长隧道1A标段围岩监控量测(论文参考文献)
- [1]中国铁路隧道40年发展与展望[J]. 田四明,王伟,杨昌宇,刘赪,王明年,王克金,马志富,吕刚. 隧道建设(中英文), 2021(11)
- [2]山岭隧道复合式衬砌结构设计优化研究[D]. 孙明社. 北京交通大学, 2020(02)
- [3]九绵高速公路天池隧道围岩稳定性研究[D]. 蔡坤鹏. 成都理工大学, 2020(04)
- [4]高地应力作用下文笔山隧道软岩变形特征与机制研究[D]. 卢阳. 湖南科技大学, 2020(06)
- [5]煤系软岩隧道变形特征及稳定性研究[D]. 余旭. 西南交通大学, 2020(07)
- [6]团月山隧道穿越断层破碎带的施工稳定性研究及风险管理[D]. 户若琪. 西安建筑科技大学, 2020(01)
- [7]哨房丫口断层构造破碎带对隧道施工的稳定性影响研究[D]. 王臣辉. 昆明理工大学, 2020(04)
- [8]山岭隧道突涌水灾害风险评估及防治措施研究[D]. 张鹏. 西南交通大学, 2019(03)
- [9]公路隧道施工安全风险评估与应用研究[D]. 刘轲. 河北工业大学, 2019(06)
- [10]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)