一、隧道施工中围岩的地质描述（论文文献综述）
杨公标[1]（2021）在《浅埋隧道与邻近地层空洞相互作用机理及其对地层变形的影响》文中进行了进一步梳理浅埋隧道邻近地层空洞施工会加剧地层变形和破坏程度,极易引发地层过大变形甚至地面塌陷事故。本文以含空洞地层浅埋隧道为研究对象,综合运用模型试验、理论分析和数值模拟等研究方法,重点研究了地层空洞与浅埋隧道的力学相互作用机理、邻近空洞浅埋隧道施工引起的地层变形规律和破坏特征,提出了空洞风险分区准则及计算方法,给出了地层空洞危害的工程防治措施。论文的主要研究工作及成果如下:（1）建立了浅埋隧道邻近地层空洞施工的解析模型,克服了现有解析方法对重力因素考虑不足及隧道变形边界模式单一问题,并采用Schwarz交替原理考虑了隧道与地层空洞的相互影响。本文分别基于隧道变形边界条件和隧道原岩应力释放边界条件,建立了考虑地层空洞与隧道相互作用和被开挖土体重力因素影响的解析模型,据此可以分别从变形源头和受力源头考虑隧道开挖效应。综合运用复变函数方法和Schwarz交替原理对解析模型进行了理论求解,通过MATLAB编程实现了迭代计算。从理论特点和编程角度对理论解的求解精度进行了讨论,并与数值模拟结果进行了对比验证。通过理论分析,从地层位移和应力变化规律,以及地层空洞和隧道的变形、受力角度,揭示了地层空洞与隧道的力学相互作用机理,明确了地层空洞变形的力学原因及空洞变形与地层变形的内在联系。（2）研发了盾构隧道开挖三维相似模型试验系统,揭示了浅埋隧道施工扰动下含空洞地层的变形和破坏机制。基于自主研发的盾构隧道三维相似模型试验系统,模拟了含空洞地层浅埋隧道三维施工过程,研究了地层空洞与隧道相对位置和净距对地层变形的影响规律,通过对围岩压力变化规律进行分析,揭示了隧道和空洞附近地层破坏特征及土压力拱形成过程。建立了考虑主要施工因素的盾构隧道三维施工精细化数值模型,通过与模型试验结果对比分析,验证了数值模型的合理性和准确性。在此基础上,对模型试验工况进行了拓展研究,获得了空洞形态、大小、与隧道相对位置及净距等因素对地层变形和地层塑性区发展的影响规律。（3）以塑性区贯通程度、空洞边界最大主应力和最大地表沉降为判别指标,提出了浅埋隧道临近地层空洞施工的安全风险分区方法。针对邻近隧道施工影响下含空洞地层的受力、变形及稳定性特点,提出了以地层塑性区贯通程度、空洞边界最大主应力和最大地表沉降为判别指标的地层空洞风险分区准则,并给出了相应的分区计算方法。采用隧道施工三维全过程数值模型,以空洞大小、与隧道相对位置及净距为变化因素进行了一系列模拟分析,根据分析结果将地层空洞风险划分为强风险区、弱风险区和无风险区。针对地层空洞问题提出了相应工程防治措施,并对不同工程防治措施的效果进行了评价。
朱凯璇[2]（2021）在《基于微震的浅埋软岩隧道围岩破坏与地表振动规律研究》文中研究表明随着我国西南地区交通事业的高速发展,一系列的工况复杂、施工困难的隧道工程也随之不断出现,如何保证隧道开挖过程中的安全生产成为了一个亟待解决的问题。同时,微震监测技术日益发展成熟,其利用传感器接收隧道围岩破裂产生的地震波,分析获得微震事件的时间、空间、强度和震源机制等相关信息,对地下工程灾害进行监测预警,已经成为业界公认的可以对隧道掘进过程中围岩稳定性进行监测的有效方法之一。与传统围岩监测技术相比较,微震监测技术可实现远程、全区域、实时、动态监测,并且具备分析岩体破坏趋势、不稳定体位置及提前预警等优点。本文以贵州省遵义至绥阳高速公路延伸段温泉隧道与贵阳市1.5环黔春大道七冲村1号隧道为依托工程,将微震监测技术引入浅埋软岩隧道施工安全监测中,对隧道围岩稳定性与爆破施工地表振动响应进行实时监测与分析,所做的主要工作及研究结果包括:（1）构建了适用于浅埋公路隧道钻爆法施工的微震监测系统。总结了浅埋公路隧道微震监测系统构建过程中各个要点,针对岩体破裂时释放的微震波传播路径有时会穿越隧道挖空段,导致定位失准的情况,提出了地表和隧道内联合布置传感器的方法,并通过定点爆破试验验证了监测系统定位性能,发现其较大程度的提高了定位精度,同时避免了隧道施工与微震监测间的相互干扰。（2）通过对现场微震数据的处理,分析了浅埋软岩隧道中微震事件的震源参数特征,发现其总体上相较于已知硬岩隧道矩震级、拐角频率、应力降偏小,震源半径偏大的特点,同时各震源参数间表现出较强相关性。并发现在隧道围岩失稳过程中出现大矩震级微震事件出现频率上升,和微震事件主频率向低频转移的规律,可一定程度上对围岩失稳进行预警。（3）通过对典型隧道围岩失稳过程中微震事件震源机制解的分析研究,解译了隧道围岩破裂萌发、发育及贯通的过程。根据微震事件P波初动反演结果,对岩体破裂的震源机制解进行统计,得到了岩体破裂的发育趋势及破裂区域的主应力方向,结合隧道地质信息可对隧道围岩宏观破坏模式进行预判。对温泉隧道中塌方事故的分析表明,在围岩失稳过程中由于区域性的动载荷作用,造成围岩沿岩体结构面与岩层产状方向破裂的发育贯穿,形成与隧道自由面的楔形塌方体,与现场塌方情况基本一致。（4）评估了隧道钻爆法施工中所产生的爆破振动作用对地表结构物与构筑物的健康的负面影响。灵活利用微震监测系统中的地表传感器阵列,监测记录了隧道爆破施工时到达地表的地震波,通过地表地震波峰值振动速度（PGV）和拐角频率（fc）进行地表结构物安全评估,实现了微震监测技术的多功能应用。同时,通过回归分析法及量纲分析法,得到在本项目工况下的地表PGV、fc预测经验公式,指导了现场的爆破施工。
栾绍顺[3]（2021）在《地铁隧道施工扰动下含缺陷土岩复合地层失稳风险及控制研究》文中进行了进一步梳理随着我国城市化进程加快,地铁隧道工程正在大规模开展,与此同时,地铁施工造成地表开裂、塌陷等事故屡见不鲜,因此,关于地铁隧道施工稳定性及风险的研究引起了高度关注。地铁隧道建设作为一项高风险工程,在建设过程中受地质条件、设计因素及施工环境等诸多因素的影响,具有规模大、风险高、客观条件复杂等特点。地层缺陷具有高度隐蔽性,威胁地铁隧道施工安全性,土岩复合地层隧道施工扰动下,地层变形特征及应力传递规律更复杂,并且地层缺陷对土岩复合地层隧道施工稳定性影响的不确定性更显着。基于此,本文依托国家自然科学基金项目（51978356）:地铁隧道施工扰动下含缺陷土岩复合地层灾变机制研究,以青岛市含缺陷土岩复合地层为工程背景,采用了理论分析、数据调研、数值模拟、模型试验等研究方法,就土岩复合地层含缺陷条件下地铁隧道施工稳定性及风险进行了研究,主要结论如下:（1）统计了我国2014～2019年间典型地铁隧道事故案例并进行数据分析,共收集到事故案例117起,其中坍塌事故有53起,在所有事故类型中所占比重最大。通过对53起坍塌事故的主成因分析及分类整理,认为造成地铁隧道施工坍塌事故的风险指标主要包括:隧道埋深、围岩级别、施工工法、支护强度、地层缺陷、大气降水、地下水影响、路面交通荷载、施工质量、施工经验及施工管理等因素。（2）采用ABAQUS有限元数值计算软件,研究了隧道正上方,斜上方及隧道拱脚位置处存在不同洞隧净距空洞时的地层变形规律,计算结果表明当洞隧净距一定时,空洞位置对隧道围岩变形和地表沉降结果的影响排序为:隧道拱脚外侧空洞>斜上方空洞>正上方空洞;当空洞位置一定,隧道与地层空洞间的距离自2m不断增大时,空洞对围岩变形的影响程度逐渐减小,隧道开挖引起的地层变形也随之减小,说明隧道远离地层空洞施工会更加安全。（3）采用二维模型试验系统对土岩复合地层中存在地层空洞时的隧道开挖过程进行模型试验研究,研究了隧道上方,斜上方及隧道拱脚位置处存在不同洞隧净距空洞时六种工况下的地表沉降变化规律及地层破坏形态,模型试验结果表明当洞隧净距为2m时,空洞位于隧道拱脚外侧时为当前工况下隧道施工的最不利位置;当空洞位置一定时,空洞与隧道间的距离越大,最大地表沉降值越小。得到的模型试验结果与数值模拟结果基本一致。（4）依据事故案例统计结果中的风险源指向将地铁隧道施工风险等级按照地质条件等级,设计因素等级和施工因素等级三部分综合评定,据此提出一种地铁隧道施工风险评价方法,并依据风险评级体系采用数据样本学习和专家经验法结合建立起贝叶斯网络结构。（5）已建立的贝叶斯网络结构模型的准确性通过Netica软件自带的结果预测和敏感度分析功能得以验证,将该网络模型进行工程应用,得到与工程现场实际一致的风险结果,印证了模型的工程实用性。针对地层缺陷因素提出了相应的风险控制措施。
屠文锋[4]（2021）在《爆破动力诱发裂隙岩体破坏突水机理与过程调控方法》文中指出隧道对我国“交通强国”战略和“一带一路”倡议的实施具有关键性支撑作用。未来10年间将新建数万公里隧道,其建设规模和难度不断增大。由于地下水及其储存构造-溶洞、断层等重大灾害源普遍赋存,隧道施工中突涌水灾害频发,严重制约着隧道安全施工与高效建设。针对隧道安全施工面临的基础理论难题与重大技术挑战,由于人们对爆破扰动下隧道突涌水机理的科学认识不足,缺少有效的灾害过程调控方法,难以实现突涌水灾害主动防控。围绕爆破动力诱发裂隙岩体破坏突水机理与过程控制,本研究采用理论与模拟试验相结合的研究方法,提出了岩体爆破物理模拟与数值试验方法,建立了爆破动力扰动下隔水岩体破坏突水判据和防突最小安全厚度计算方法,系统剖析突水动力灾变演化过程,建立了考虑爆破扰动作用的突涌水过程调控机制,获得以下成果。（1）基于高压脉冲致裂原理与岩体爆破冲击理论,建立了炸药质量与非炸药式激发能量关联关系,提出了高压脉冲致裂定量模拟爆破动力的方法,破解了以往无法精确模拟爆破动力的难题。基于离散元颗粒动力接触膨胀荷载法与动刚度计算方法,引入爆炸正弦应力波加载方法,并通过叠加原理动态更新计算过程,建立了裂隙岩体三维爆破模拟方法。采用二维管道域模型对预制裂隙施加恒定水压力,并与爆炸荷载耦合作用,实现了爆炸冲击作用下含水裂隙的扩展模拟。针对不同裂隙初始水压力、爆炸荷载条件,开展了单次与循环爆破作用下裂隙岩体破坏过程模拟,揭示了爆破动力-水压作用下的裂隙岩体变形破坏规律。（2）基于爆破动力物理模拟试验方法,研制了含水裂隙动力损伤性能测试系统,由爆破动力模拟与测试装置、裂隙内水压加载与监测装置、内裂隙损伤与外裂缝扩展监测装置组成,实现了含水裂隙动力损伤测试的定量表征。针对不同爆破强度、裂隙初始水压、加载围压和爆破距离试验条件下的大尺度类岩石试件,开展了多组含水裂隙与干燥裂隙爆破动力损伤对比试验,发现了爆破诱发含水裂隙水压内升与应变振荡现象。相同初始水压下,水压内升幅值随爆破强度增大呈对数型增长,而对于动态应变幅值则呈S型增长。相同爆破强度下,水压内升幅值随初始水压增大呈S型增长,而对于动态应变幅值则呈指数型增长。随着爆破距离增加,水压内升幅值和动态应变幅值均呈反比例降低。随着加载围压的增大,裂隙水压内升与动态应变幅值均呈指数型增长。（3）对于有限边界方形试件,裂隙内水压较低时,唯有单次大当量爆破才能导致爆心处新生裂纹即刻贯通至含水裂隙。裂隙内水压较高时,单次大当量爆破会导致爆生裂隙与预制裂隙瞬时贯通并延伸至边界。爆破冲击诱发的裂隙内水压内升导致裂隙岩体有效应力改变,进一步影响岩体应力分布状态,促使含水裂隙萌生、起裂、扩展与贯通,并影响着含水裂纹的扩展模式。（4）基于裂隙岩体细观破坏特征分析,建立了反映岩体内部不均质性诱发的局部渐进破坏应力-渗流耦合模型。基于含水裂隙动力扩展模型,计算爆破-水压作用下裂隙压剪与拉剪动态应力强度因子,建立了隧道裂隙岩体动力破坏突水判据,提出了基于安全系数的隧道施工安全指导方法。基于裂隙岩体爆破动力模拟试验新认知,提出了隧道防突结构破坏的科学分区:开挖破坏区、渗透破坏区和层裂破坏区,揭示了裂隙岩体渐进破坏力学机制。（5）开挖破坏区受爆破扰动、卸荷以及原始损伤累积影响,通过计算由岩体波速降低率得到的强度折减系数来动态修正岩体扰动系数,建立了考虑循环爆破动力扰动的开挖破坏区厚度计算方法。爆炸应力波传播至前方充水溶洞等灾害源边界时,临空面岩体产生拉破坏,致使临近的防突岩体呈现明显的层裂破坏区,考虑爆炸应力波反射作用,建立了爆破扰动、水压作用下层裂破坏区厚度的计算方法。防突岩体中间为渗透破坏区,受富含水的层裂破坏区的强渗透影响出现塑性破坏区域,基于渗流微分方程和平衡微分方程,建立了层裂区水压传递下的渗透破坏区计算方法。上述分区均有效考虑了爆破动力扰动,通过叠加计算来确定隧道防突最小安全厚度,解决了以往分区未全部考虑爆破影响和计算值偏保守的问题,对类似隧道施工安全具有重要指导作用。（6）基于隧道工程地质信息判识与风险动态评估信息,融入防突结构性能评估与以光纤激光微震为载体的多元信息融合监测,提出了四阶段施工动态决策模型:地质基础判识→突水概率评估→防突性能分析→危害量级评判。利用综合权重确定方法得到突涌水主控因素,基于D-S证据理论融合分析,构建了多指标施工决策模型与决策标准。以防突结构性能调节为目标,针对不同灾害源与隧道未来开挖轮廓范围位置关系,建立了防突结构性能过程调控模型,实现了重大突涌水灾害的过程分析与科学决策。
刘道平[5]（2021）在《超大断面隧道围岩施工力学响应特征及控制》文中进行了进一步梳理与常规断面隧道相比,超大断面隧道在施工时,开挖步序繁多且单次开挖扰动程度更大,导致围岩稳定性更差,荷载释放周期更长且量值大,对支护结构需求程度更高。因此,科学的支护系统和合理的施工工法是该类隧道施工安全性的控制要点。京张高铁新八达岭隧道作为2022年北京冬奥会的配套工程,具有断面面积大（最大单洞开挖面积494.4m2）且围岩条件差等特点。依托该工程,针对超大断面隧道围岩施工力学响应特征及变形控制等问题,采用统计分析、数值模拟、理论分析和现场实测等综合手段,揭示了超大断面隧道围岩压力时空分布规律,提出了超大断面隧道围岩压力的计算方法,分析了超大断面隧道管棚的加固机理,明确了超大断面隧道锚固体系协同作用的时空演化机制,提出了大断面隧道施工工序优化方法,主要工作内容和成果如下:（1）提出了超大断面隧道围岩压力的计算方法,揭示了围岩破坏的演化特性。通过对我国130座超大断面隧道共计242个断面的实测数据的统计分析,阐明了超大断面隧道围岩压力分布规律和演化特性,明确了超大断面隧道围岩压力在时间上呈现“急剧增长-缓慢增长…急剧增长-缓慢增长-逐渐稳定”的复合增长特性,此性质与围岩物理力学性质无关,而是由多个施工步开挖效应的相互叠加造成,围岩压力在空间上则呈现出拱顶>拱肩>拱腰的分布趋势。以超大断面隧道围岩压力统计数据为样本,提出围岩压力经验公式,与既有围岩压力计算方法相比,本文方法更为准确。分别从宏观围岩变形和细观围岩损伤的角度描述了松动圈演化过程,揭示了超大断面隧道围岩破坏的演化特性,指出隧道上部开挖是松动圈形成的关键阶段,建立了洞周收敛与松动圈范围的量化关系,指出松动圈发展可通过围岩变形进行控制。（2）建立了超大断面隧道管棚作用机理模型,阐明了管棚的地层加固效果。考虑初期支护的延滞效应、掌子面前方岩土体变基床系数以及荷载的空间分布特性,建立了管棚与围岩相互作用的Pasternak双参弹性地基梁模型,以变形控制为指标明确了管棚作用机理,揭示了管棚挠度随其设计参数及隧道施工参数的变化规律。指出目前实际工程中常用的108mm和159mm管棚的加固效果最为理想,继续增大直径则不具有工程实际意义。计算分析表明,开挖进尺和开挖高度增加均会增大掌子面潜在塌方风险。通过现场试验研究了管棚在浅埋超大断面黄土隧道施工过程中的地层加固效果,指出管棚对拱顶沉降的控制效果相较于水平收敛更为显着,管棚可遏制变形向周边地层的传递,并缩短地层稳定时间。（3）提出了超大断面隧道锚固体系协同优化设计方法,明确了锚索的安全储备作用。基于开挖面空间效应,考虑了锚固时机及锚杆与围岩结构的空间位态关系,建立了锚杆与围岩相互作用分析模型。分析了锚杆长度、支护时机等参数对于围岩变形控制效果的影响,指出锚杆应尽可能在围岩塑性区出现之前完成安装,当锚杆对围岩变形控制效果不足时需采用锚索协同承载。考虑锚杆与锚索支护时机的相对滞后性与锚固范围的差异,以及锚固体系作用范围与围岩塑性区相对位置的关系,建立了锚杆与锚索的协同作用机理模型,揭示了锚固系统与围岩相互作用的时空演化机制,阐明了隧道锚固体系的变形控制原理,指出锚固体系的主要作用为通过等效支护力和加固圈效应改善围岩受力状态,从而控制开挖面后方围岩急剧变形量,其变形控制效果主要由锚杆决定,由此明确了锚索的安全储备作用。（4）提出了超大断面隧道施工工法优化方法,成功应用于京张高铁新八达岭隧道大跨过渡段。利用有限差分软件分别对三台阶七步法、双侧壁导坑法、预留核心土法、预留中岩柱法、半步CD法施工过程中的围岩和支护结构力学响应进行研究,以洞周收敛、初期支护受力和围岩塑性区范围为评价指标,进行了工法比选和参数优化。提出了最优施工工法,将该工法应用于新八达岭隧道大跨过渡段,对围岩变形和支护结构受力进行施工全过程监测,最终洞周收敛控制在30mm内,松动圈范围最大仅为8.1m,验证了该工法对围岩工程响应的良好控制效果。通过对支护体系受力状态的分析,指出当前锚索设计密度可适当降低,从而最大化锚杆与锚索性能利用率。
高成路[6]（2021）在《隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法》文中研究指明突水灾害严重制约着我国隧道及地下工程建设向更高质量、更高效率迈进,成为交通强国战略目标实现道路上的一道阻碍。深入认识突水灾变演化过程及其灾变机理,是解决隧道施工安全防控难题的理论基础。近年来,随着计算机技术的飞速发展和数值分析方法的广泛应用,利用数值模拟手段解决工程建设难题、再现地质灾害演化过程、揭示灾变过程中关键信息演化规律逐渐成为了研究热点,也为科学认识隧道突水灾变演化过程提供了解决思路。本文以隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法为主要研究目标,针对隔水岩体在隧道开挖卸荷与地下水渗流综合作用下发生的渐进破坏过程,利用基于非局部作用思想的近场动力学方法,采用理论分析、数学推导、程序研发、算例验证以及工程应用等手段,通过将近场动力学在模拟固体材料连续-非连续变形损伤与地下水渗流两方面的优势相结合,建立了描述流体压力驱动作用下裂隙岩体流-固耦合破坏过程的近场动力学模拟分析方法,并提出了描述隧道开挖卸荷效应的物质点休眠法与三维高效求解的矩阵运算方法,构建了考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法,成功应用于典型岩溶隧道突水灾变过程模拟,揭示了不同影响因素对隔水岩体渐进破坏突水灾变演化过程的影响规律,为隧道突水等相关地质灾害的预测预警及安全防控提供了重要的研究手段。（1）岩体往往是由节理裂隙等不连续结构面切割而成的岩块构成的,存在明显的不连续变形特征。据此,通过引入描述节理裂隙强度弱化效应的折减系数建立了节理裂隙岩体强度折减本构模型,通过引入反映物质点不可压缩效应的短程排斥力和反映材料非均质特性的Weibull分布函数建立了描述材料在压缩荷载作用下发生非均匀破坏的近场动力学基本控制方程,并且自主研发了基于矩阵运算的三维近场动力学高效求解方法和程序,实现了近场动力学在节理裂隙岩体压缩破坏过程中的有效模拟。（2）裂隙岩体流-固耦合破坏机制是隧道岩体破坏突水灾变演化过程模拟的关键。据此,基于近场动力学非局部作用思想,建立了模拟地下水渗流的等效连续介质、离散裂隙网络介质以及孔隙-裂隙双重介质近场动力学模拟方法,结合有效应力原理,提出了反映固体材料变形破坏与地下水渗流耦合作用的物质点双重覆盖理论模型,建立了模拟裂隙岩体水力压裂过程的近场动力学流-固耦合模拟方法,揭示了裂隙岩体水力压裂过程中应力-渗流-损伤耦合作用机制。（3）开挖卸荷是诱发隧道围岩损伤破坏及突水的主要原因,目前近场动力学方法尚未在岩土工程领域广泛应用,且缺乏描述围岩卸荷过程的理论与方法。据此,提出了模拟隧道开挖卸荷效应的物质点休眠法,通过与工程现场观测数据及前人研究结果进行对比,验证了该方法在模拟隧道开挖损伤区演化规律方面的有效性和可靠性,进而建立了考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法,实现了应力-渗流耦合作用下节理地层隧道开挖损伤区分布位置及形态的有效预测,为隧道施工过程岩体破坏突水灾变模拟提供了有效的数值方法。（4）隧道岩体破坏突水是不良地质构造与地下工程活动综合作用下发生的一种典型的连续-非连续动态变化过程,对数值模型的建立和求解提出了更高的要求。据此,应用自主研发的基于矩阵运算的考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法及程序,依托歇马隧道典型溶洞突水案例,实现了模型试验尺度岩溶隧道施工过程中隔水岩体在开挖卸荷与地下水渗流综合作用下,开挖损伤区与渗透损伤区接触-融合-贯通直至突水通道形成的全过程模拟。（5）岩溶隧道突水灾变机理十分复杂,正确认识突水灾变发生条件与影响规律是突水灾害防控的基础。据此,依托歇马隧道工程实例,开展了工程尺度岩溶隧道突水灾变过程模拟,通过对比分析不同影响因素条件下隔水岩体渐进破坏与突水通道形成过程,揭示了溶洞发育规模、溶洞水压力、围岩材料性能和隧道埋深等因素对突水灾变过程的影响机制,通过防突结构最小安全厚度和突水防控措施分析,为岩溶隧道突水灾害预测预警及安全防控提供了科学指导。（6）近场动力学凭借其模拟材料损伤破坏的独特优势,在岩土工程领域拥有巨大的应用潜力,但是目前尚无成熟的数值仿真软件推广应用。据此,基于自主研发的考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法及程序,利用C++与Matlab混合编程技术,开发了具有自主知识产权的界面友好、操作方便、扩展性强的适用于岩土工程问题的专业数值仿真软件——近场动力学工程仿真实验室（PESL）,为近场动力学在岩土工程及其他领域的推广应用提供了借鉴。
叶丹勇[7]（2021）在《公路隧道穿越煤层采空区群的稳定性分析及加固措施研究》文中提出随着我国经济的快速发展,交通建设行业突飞猛进,高速公路网络越来越密集,公路隧道在修建过程中将不可避免地穿越一个或多个煤系地层采空区。作为一种特殊的不良地质条件,煤层采空区具有软弱性及空间变异性,不仅对自然环境和地质环境产生破坏,还会对隧道施工及安全运营带来巨大潜在危害。因此,开展公路隧道穿越煤层采空区群的稳定性分析及加固措施研究,确保公路隧道安全通过采空区地段具有重要的工程意义。本文以召（夸）泸（西）高速公路项目白兆隧道穿越多个煤层采空区为工程研究背景,在地质勘察报告、采空区物探及隧道现场监测的基础上,采用力学理论分析和数值模拟相结合的研究手段,对隧道穿越多煤层采空区的稳定性及加固措施进行了系统研究。主要研究内容和成果如下:（1）采用物探方法（瞬变电磁法）对隧址区ZK9+016～ZK9+100、YK9+016～YK9+100段进行大面积勘探,并对掌子面前方围岩情况采用地质雷达法进行超前地质预报,综合获取隧道煤层采空区的分布状况,即1#、2#、3#采空区的空间位置、规模大小及破坏范围等基本情况。（2）根据煤层开采过后采空区“三带”理论分析围岩破坏特征和力学特性,同时采用经验公式计算采空区垮落带及导水裂隙带的破坏高度。结合弹塑性力学理论和隧道开挖力学理论,对采空区隧道围岩及应力场进行力学特征分析,在理想弹塑性模型的基础上推导了隧道围岩塑性区范围和开挖半径之间的关系,总结了隧道围岩稳定性的判定依据和判定方法。（3）采用RPFA2D软件分别对高径比H/D=2的50mm×100mm、100mm×200mm、250mm×500mm、500mm×1000mm、1000mm×2000mm岩石试样进行单轴压缩数值试验以及对250mm×500mm试样进行不同围压的三轴加载和卸荷数值试验。研究了不同尺寸、不同加卸载条件下岩石材料的声发射特性、岩石试件强度变化特征以及破坏规律,分析了尺寸效应对隧道围岩力学参数和力学特性的影响关系。（4）通过MIDAS/GTS NX有限元软件建立隧道穿越煤层采空区的三维实体模型,选用Mohr-Coulomb破坏准则,从采空区隧道围岩位移、应力应变、塑性区范围以及支护结构受力情况分析未采取加固措施和采取加固措施两种工况下隧道开挖过程中围岩的稳定性状况,重点研究了不同类型采空区的加固措施对隧道稳定性的改善作用。模拟结果表明采取加固措施工况下,围岩水平、纵向变形大幅减小,应力集中现象明显改善,隧道围岩塑性区与采空区塑性区没有贯通或贯通程度极大减弱,隧道处于安全稳定状态。（5）总结了隧道穿越煤层采空区的一般处置方法,针对白兆隧道1#、2#、3#采空区提出了不同加固措施及具体施工方案,结合现场监控量测对处置效果进行了初步分析,结果表明围岩总体变形情况和数值模拟结果基本一致。
孙启博[8]（2021）在《谢家坡隧道软弱围岩大变形控制技术研究》文中认为随着中国公路隧道的不断发展,在已规划和设计的隧道中,软弱围岩隧道越来越多。但软弱围岩隧道在施工过程中容易发生围岩大变形、掌子面滑塌、拱部坍塌等工程问题,导致工程造价攀升、延缓施工进度等问题。因此,研究软弱围岩隧道开挖方法以及支护技术,对于保障软弱围岩隧道施工安全和质量具有重要的现实意义。本研究以谢家坡隧道为工程背景,在分析隧道设计方法和施工方案的基础上,采用理论分析与现场试验相结合的方法,研究了双层支护结构在谢家坡隧道大变形段的应用效果。本研究的主要内容为:（1）探讨初期支护结构对软弱围岩隧道的作用效果,着重研究隧道开挖全过程的围岩力学动态,以及隧道支护体系中各结构对于隧道稳定性的作用。总结软弱围岩和初支结构各部分的受力变化规律,并探究两者之间在不同阶段的相互影响规律,结果表明:通过刚性支护控制围岩前期变形速率,选用合适的支护形式控制开挖过程的围岩变形,才符合软弱围岩大变形隧道的变形规律。（2）根据收敛约束法分析隧道围岩与支护结构作用关系,通过理论计算提出双层支护控制技术,并分析不同施作时机的双层初期支护对围岩变形抑制效果。结果表明:当隧道围岩条件很差并且地应力较小时,同时施作的双层初期支护能够为隧道的围岩塑性变形提供足够的支护抗力。在隧道第一层初期支护结构发生一定变形后,施作第二层初期支护对抑制围岩变形具有较好的效果,此时的双层初期支护结构有较多安全储备。（3）利用MIDAS/GTS数值分析软件,结合现场实际,建立谢家坡隧道三维分析模型,分析单层初期支护结构以及不同施作时机的双层初期支护结构在隧道施工过程中的对围岩位移、应力的影响。结果表明:当围岩较差,且隧道埋深浅、地应力不高时,对比单层初期支护与双层初期支护数值模拟结果可以看出,双层初期支护对抑制隧道位移作用效果明显。滞后施作的双层初期支护的隧道最终位移比双层初期支护同时施作更大,但前者在改善隧道围岩应力、隧道支护结构受力状态方面效果更好。（4）对谢家坡隧道大变形段落进行了变形监测,分析不同初期支护形式以及二层初期支护结构不同施作时机对隧道围岩变形值、变形速率的影响。同时,对比分析了现场实测与数值模拟结果,验证了本文建立的数值模拟方法是可行和有效的。最后,利用现场监控量测数据指导施工,保障施工安全。
曹卫平[9]（2021）在《千枚岩隧道施工过程中的变形与受力分析》文中研究指明随着交通基础设施建设不断深入发展,在复杂地质条件下修建隧道工程,已不可避免。其中,在千枚岩地层中修建隧道所出现的工程难题尤为突出,且对破碎、软弱地质具有广泛的代表性。因此,对千枚岩隧道施工过程中的变形与受力分析进行研究,揭示千枚岩隧道出现大变形和支护结构破损的内在机理和规律,对提升我国软弱围岩隧道设计与施工技术水平,具有十分重要的意义。本文基于千枚岩隧道施工过程中的长期监测数据,采用了室内试验、理论解析、现场实测以及反演分析等方法,对千枚岩物理力学性质及千枚岩隧道施工过程中的变形与受力分析进行研究。研究的主要内容和结论如下:（1）采用试验方法和工程地质报告分析等方法,对千枚岩的物理力学性质进行研究。结果表明:中风化和微风化千枚岩的性质属于较软岩和较硬岩,而强风化千枚岩强度极低、岩质软弱、节理发育光滑,极易破碎,具有软化和扩容的特征,属于极软岩。（2）根据破碎千枚岩的软化、扩容,强流变的特征,运用考虑软化、扩容的黏弹塑性力学模型对隧道围岩进行理论解析,得到了黏弹、黏弹塑及破碎状态的应力、应变、位移的理论解析方程。揭示了破碎千枚岩隧道在施工过程,因围岩由黏弹状态演变为黏塑性状态,继而发展为破碎状态而发生体积扩容引发的具有流变特征大变形的内在机理。（3）通过分析隧道施工过程中的监测量测、断面扫描数据,总结了破碎千枚岩隧道施工过程中变形的时空特征。其变形具有收敛时间长、变形量大,受开挖施工影响大,呈阶段式增长的特点。隧道变形在空间上分布不均匀,拱架连接处出现最大变形。（4）运用时间序列分析方法对隧道变形数据进行分析,建立了非确定时间序列Holt两参数模型,并运用Holt模型对隧道变形进行预测,结合隧道施工变形管理要求,设计了将其应用于隧道变形控制管理的场景。（5）基于实际监测位移数据,结合粒子群算法,反分析计算得到破碎千枚岩软化、扩容的黏弹塑模型的最优参数解。对比反分析计算位移序列、圈层范围与实际监测位移序列、实测松动圈成果,情况较为吻合,验证了反分析力学模型参数的合理性和反分析计算的准确性。（6）对隧道围岩应力和支护结构的支护阻力进行了分析,结果表明:在破碎区围岩应力随半径的增大而急剧增大;在黏塑性区,围岩应力随半径的增大而快速减小;在黏弹性区,围岩应力随半径的增大而缓慢增长,不断接近原始地应力。在一定程度,足够的支护力对围岩变形控制有显着作用,及应当重视注浆、超前支护等改善岩体内在力学参数的措施的变形控制效果。
翟强[10]（2021）在《青岛地铁1号线TBM施工安全风险管理研究》文中研究表明在地下工程领域,近些年,因TBM施工工法施工效率高,对环境的危害较小,被广泛的应用于地下工程隧道施工中。然而,TBM在掘进过程中,常会遇到不良地质的威胁,一旦选型确定,改型几乎是不可能。如果在隧道掘进过程中遇到围岩坍塌、大量地下水突涌、涌沙等风险事件,将会造成巨大的经济损失和工期延误。因此,建立TBM施工地质安全风险模型来识别预测主要风险有利于施工企业对风险的控制以及安全管理工作的开展。本文首先依托青岛地铁1号线施工报告总结出青岛地铁1号线可能存在TBM卡机停机、隧道坍塌、掌子面突泥涌沙、建筑物开裂倾斜和刀盘失效5类地质风险事件。并通过案例分析,研究这5类风险事件的孕育机理,基于此建立风险清单,通过德尔菲法进行风险因素筛选,最终确定了TBM卡机停机和建筑物开裂倾斜2个顶事件,卡刀盘、卡护盾、刀盘失效、姿态偏差、扭矩、隧道坍塌和掌子面突泥涌沙7个中间事件,单轴抗压强度、岩石完整性、地下水、断裂破碎带、石英含量、地层中含有黏土和复合地层7个地质风险因素,刀盘设计、超挖、平曲线半径、总推力和建筑物抵抗能力5个设计风险因素,注浆控制、撑靴压力管理、前期地质调查和TBM操作4个施工管理风险因素。根据规范、参考文献和云模型离散化法定量和定性的划分了等级量化标准。然后,通过解释结构模型和EM（期望优化）算法分别确定了贝叶斯网络结构和贝叶斯网络参数。借助SPSS软件对贝叶斯网络输入指标进行了相互独立性判断,以避免模型结果出现失真。之后借助贝叶斯软件GENIE进行贝叶斯网络推理,判断得到青岛地铁1号线这5类风险事件等级状态均处于低风险状态,致因路径主要有8条:岩石完整性→隧道坍塌→卡刀盘→卡机、岩石完整性→隧道坍塌→卡护盾→卡机、地下水→掌子面突泥涌沙→建筑物开裂倾斜、超挖→扭矩→卡护盾→卡机、平曲线半径→姿态偏差→卡机、TBM操作→姿态偏差→卡机、建筑物抵抗能力→建筑物开裂倾斜、刀盘设计→卡刀盘→卡机;结合致因链、敏感性因素和后验关键因素可推断出:岩石完整性、地下水、石英含量、刀盘设计和撑靴压力管理是造成TBM卡机的主要因素,建筑物抵抗能力是造成建筑物开裂倾斜的主要因素,岩石完整性和石英含量造成刀盘失效的主要因素,岩石完整性和撑靴压力管理是造成隧道坍塌的主要因素,地下水是造成掌子面突泥涌沙的主要因素。最后,将该模型应用于青岛地铁1号线海小区间和瓦贵区间,并将评价结果和现场实际情况进行对比分析,表明该方法切实可行,结果可靠,并针对这5类地质风险事件提出了解决措施。
二、隧道施工中围岩的地质描述（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、隧道施工中围岩的地质描述（论文提纲范文）
（1）浅埋隧道与邻近地层空洞相互作用机理及其对地层变形的影响（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 隧道施工引起的地层变形和破坏研究现状 |
| 1.2.2 含空洞地层隧道施工引起的围岩变形和破坏研究 |
| 1.3 研究现状存在的问题 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容和方法 |
| 1.4.2 技术路线图 |
| 2 含空洞地层浅埋隧道位移边界复变函数解析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 复变函数理论 |
| 2.2.1 应力和位移的复变函数表示 |
| 2.2.2 边界条件的复变函数表示 |
| 2.2.3 解析函数表达式 |
| 2.2.4 保角映射 |
| 2.3 Schwarz交替原理 |
| 2.3.1 解析模型 |
| 2.3.2 Schwarz交替法 |
| 2.4 含空洞地层浅埋隧道变形边界条件下的求解过程 |
| 2.4.1 浅埋隧道变形边界条件下的复变函数解 |
| 2.4.2 空洞边界的附加面力 |
| 2.4.3 空洞在附加面力作用下的求复变函数解 |
| 2.4.4 隧道附加位移 |
| 2.4.5 应力和位移计算公式 |
| 2.5 解析解精度分析与验证 |
| 2.5.1 解析解精度分析 |
| 2.5.2 解析解验证 |
| 2.5.3 解析解与数值解对比 |
| 2.6 参数影响性分析 |
| 2.6.1 地层沉降云图 |
| 2.6.2 地表沉降结果分析 |
| 2.6.3 空洞边界变形分析 |
| 2.6.4 空洞边界应力分析 |
| 2.6.5 隧道边界应力分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 含空洞地层浅埋隧道应力边界复变函数解析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型与求解方法 |
| 3.2.1 解析模型 |
| 3.2.2 求解方法 |
| 3.3 隧道在初始重力场作用下的求解 |
| 3.3.1 基本方程 |
| 3.3.2 映射函数 |
| 3.3.3 地表边界条件 |
| 3.3.4 隧道边界条件 |
| 3.3.5 系数方程组求解 |
| 3.4 Schwarz迭代过程 |
| 3.5 解析解精度分析与验证 |
| 3.5.1 解析解精度分析 |
| 3.5.2 解析解验证 |
| 3.5.3 解析解与数值解比较 |
| 3.6 结果分析 |
| 3.6.1 隧道边界变形分析 |
| 3.6.2 空洞边界变形分析 |
| 3.6.3 地表沉降分析 |
| 3.6.4 空洞边界应力分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 含空洞地层浅埋隧道施工引起的地层变形模型试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 相似理论 |
| 4.2.1 相似理论概述 |
| 4.2.2 围岩相似条件 |
| 4.2.3 模型盾构机相似条件 |
| 4.3 隧道开挖模拟试验装置研制 |
| 4.3.1 施工过程影响因素分析 |
| 4.3.2 模型盾构机研发 |
| 4.4 地层相似材料研制 |
| 4.5 模型试验方案及过程 |
| 4.5.1 模型试验工况 |
| 4.5.2 试验过程 |
| 4.5.3 监测方案 |
| 4.6 试验结果及分析 |
| 4.6.1 地表历时沉降 |
| 4.6.2 深部地层历时沉降 |
| 4.6.3 围岩压力历时变化 |
| 4.6.4 空洞对地表最终沉降的影响 |
| 4.6.5 空洞对深层最终沉降的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 隧道施工引起的含空洞地层变形和破坏特征数值模拟研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模拟方法 |
| 5.2.1 数值模拟方法 |
| 5.2.2 数值模型 |
| 5.3 数值模拟与模型试验结果对比 |
| 5.4 数值模拟结果分析 |
| 5.4.1 空洞形态影响分析 |
| 5.4.2 空洞与隧道间距影响分析 |
| 5.4.3 空洞尺寸影响分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 含空洞地层浅埋隧道施工风险分区及工程防治措施 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 空洞风险分区准则及计算思路 |
| 6.2.1 空洞风险分区准则 |
| 6.2.2 计算思路及工况设计 |
| 6.3 空洞风险分区结果 |
| 6.4 地层空洞防治措施 |
| 6.4.1 空洞超前探测 |
| 6.4.2 工程处置措施 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）基于微震的浅埋软岩隧道围岩破坏与地表振动规律研究（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 微震监测技术的研究现状 |
| 1.2.2 爆破振动效应评估的研究现状 |
| 1.2.3 震源机制研究现状 |
| 1.3 目前研究存在的不足 |
| 1.4 主要研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 浅埋隧道微震传感器阵列优化研究 |
| 2.1 微震监测技术理论 |
| 2.2 工程概况与监测系统 |
| 2.2.1 工程概况 |
| 2.2.2 微震监测系统简介 |
| 2.2.3 微震监测波速模型确定 |
| 2.3 浅埋隧道传感器阵列优化 |
| 2.3.1 常规传感器阵列存在的问题 |
| 2.3.2 隧道洞内传感器阵列优化与布置措施 |
| 2.3.3 隧道地表传感器阵列优化与布置措施 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 软岩隧道围岩破坏震源参数规律研究 |
| 3.1 软岩隧道微震事件震源参数特征 |
| 3.1.1 矩震级与能量 |
| 3.1.2 主频率 |
| 3.1.3 拐角频率 |
| 3.1.4 应力降 |
| 3.1.5 震源半径 |
| 3.2 震源参数间规律分析 |
| 3.3 软岩隧道微震震源参数特征研究 |
| 3.4 围岩失稳过程中的微震震源参数演化 |
| 3.4.1 微震事件矩震级演化分析 |
| 3.4.2 微震信号频率演化分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 浅埋软岩隧道围岩破坏微震震源机制研究 |
| 4.1 微震事件震源机制基础理论 |
| 4.1.1 力偶模型 |
| 4.1.2 震源机制解 |
| 4.1.3 P波初动资料反演方法 |
| 4.1.4 工程实例中微震事件震源机制分析 |
| 4.2 软岩隧道中围岩破坏模型 |
| 4.3 温泉隧道拱肩塌方机制研究 |
| 4.4 围岩失稳区地质与构造发育特征 |
| 4.5 围岩宏观破坏机制分析 |
| 4.5.1 塌方区域优势破裂面产状统计分析 |
| 4.5.2 大震级微震事件震源机制分析 |
| 4.5.3 微震事件震源机制空间分布分析 |
| 4.5.4 隧道围岩宏观破坏模式预判 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 浅埋隧道爆破振动响应微震监测研究 |
| 5.1 地表传感器阵列的监测效果 |
| 5.2 隧道爆破地表振动效应评估指标 |
| 5.2.1 地表地层峰值振动速度(PGV)分析 |
| 5.2.2 爆破振动拐角频率分析 |
| 5.3 七冲隧道爆破振动地表响应评估与控制 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论与创新点 |
| 6.1.1 主要结论 |
| 6.1.2 创新点 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（3）地铁隧道施工扰动下含缺陷土岩复合地层失稳风险及控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 地层缺陷成因及探测技术研究 |
| 1.2.2 城市地铁隧道施工扰动下地层变形机理研究 |
| 1.2.3 城市地铁隧道施工风险研究 |
| 1.2.4 既有研究的不足 |
| 1.3 本文研究内容及方法 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 主要研究方法及技术路线 |
| 1.4 论文的创新点 |
| 第2章 风险管理理论及地铁隧道施工事故案例统计分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 风险管理基本理论 |
| 2.2.1 风险管理的相关概念 |
| 2.2.2 风险管理流程 |
| 2.3 地铁隧道施工事故案例统计分析 |
| 2.3.1 按事故发生年份统计 |
| 2.3.2 按事故发生位置统计 |
| 2.3.3 按事故发生的缓急程度统计 |
| 2.3.4 按事故等级统计 |
| 2.3.5 按事故类型统计 |
| 2.3.6 按事故风险源指向统计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 隧道施工扰动下含缺陷土岩复合地层失稳规律的数值模拟研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 坍塌控制标准 |
| 3.3 计算模型及工况介绍 |
| 3.4 计算结果分析 |
| 3.4.1 不同空洞位置时的地层变形规律 |
| 3.4.2 不同洞隧净距时的地层变形规律 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 隧道施工扰动下含缺陷土岩复合地层失稳规律的模型试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型试验设计 |
| 4.2.1 模型试验相似理论及相似比 |
| 4.2.2 模型试验装置 |
| 4.2.3 模型试验材料 |
| 4.2.4 模型试验方案 |
| 4.2.5 模型试验步骤 |
| 4.3 模型试验结果 |
| 4.3.1 无空洞时的地表沉降规律 |
| 4.3.2 不同空洞位置时的地表沉降规律 |
| 4.3.3 不同洞隧净距时的地表沉降规律 |
| 4.4 模型试验结果与数值模拟结果对比 |
| 4.4.1 不同空洞位置时的地表沉降结果对比 |
| 4.4.2 不同洞隧净距时的地表沉降结果对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于贝叶斯网络的地铁隧道施工扰动下含缺陷土岩复合地层失稳风险及控制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 地铁隧道施工扰动下含缺陷土岩复合地层失稳风险评级体系 |
| 5.2.1 风险等级影响因素选取 |
| 5.2.2 风险等级影响因素分级标准 |
| 5.2.3 风险评级体系的建立 |
| 5.3 基于贝叶斯网络的地铁隧道施工风险评价方法 |
| 5.3.1 贝叶斯网络的应用背景 |
| 5.3.2 贝叶斯网络基本原理及建模方法 |
| 5.3.3 建立贝叶斯网络 |
| 5.3.4 贝叶斯网络模型验证 |
| 5.3.5 工程应用 |
| 5.4 含缺陷地层的地铁隧道施工安全风险控制措施 |
| 5.4.1 超前探测 |
| 5.4.2 地层缺陷治理 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 风险评估调查问卷 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
（4）爆破动力诱发裂隙岩体破坏突水机理与过程调控方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 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 突涌水灾变演化机理方面 |
| 1.2.2 爆破试验与模拟方法方面 |
| 1.2.3 防突安全厚度计算方面 |
| 1.2.4 隧道突涌水灾害控制方面 |
| 1.2.5 发展趋势与存在问题 |
| 1.3 主要内容与创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 爆破冲击物理模拟试验与数值模拟方法 |
| 2.1 爆破冲击物理模拟试验方法 |
| 2.1.1 爆破动力模拟试验装置 |
| 2.1.2 爆破动力定量模拟方法 |
| 2.1.3 干燥裂隙扩展试验研究 |
| 2.2 爆破动力离散元数值模拟方法 |
| 2.2.1 爆破离散元模拟分析方法 |
| 2.2.2 爆破模拟参数取值与标定 |
| 2.2.3 二维裂隙扩展数值模拟结果 |
| 2.2.4 三维裂隙扩展数值模拟结果 |
| 2.3 裂隙扩展试验与模拟结果对比分析 |
| 2.3.1 单裂隙扩展对比分析 |
| 2.3.2 交叉裂隙扩展对比分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 爆破冲击下岩体裂隙水压内升机制 |
| 3.1 含水裂隙岩体爆破冲击模拟试验 |
| 3.1.1 含水裂隙动力损伤性能测试系统 |
| 3.1.2 爆破模拟试验设计与实施过程 |
| 3.2 爆破冲击下裂隙水压动态响应规律 |
| 3.2.1 单次爆破冲击下水压内升规律 |
| 3.2.2 水压内升机制影响因素分析 |
| 3.2.3 循环爆破作用下水压变化特征 |
| 3.3 爆炸冲击下应力波响应规律 |
| 3.3.1 能量特征与破裂信号分析 |
| 3.3.2 岩体震动速度响应规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 爆破冲击下含水裂隙岩体变形机制 |
| 4.1 单次爆破冲击下裂隙岩体变形规律 |
| 4.1.1 爆破冲击下裂隙动态扩展规律 |
| 4.1.2 爆破冲击下动态应变变化特征 |
| 4.1.3 应变振荡变化影响因素分析 |
| 4.2 循环爆破作用下岩体损伤演化规律 |
| 4.2.1 循环爆破冲击下裂隙扩展规律 |
| 4.2.2 循环爆破冲击下应变变化规律 |
| 4.3 含水裂隙岩体动力破坏离散元模拟 |
| 4.3.1 含水裂隙扩展离散元模拟程序 |
| 4.3.2 含水裂隙岩体动力破坏模拟结果 |
| 4.3.3 循环爆破下裂隙扩展模拟分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 爆破扰动下裂隙岩体动力破坏突水机理 |
| 5.1 裂隙岩体渐进破坏应力-渗流耦合模型 |
| 5.1.1 细观破坏模型基本假定 |
| 5.1.2 裂隙岩体渐进破坏模型 |
| 5.1.3 模型论证分析与验证 |
| 5.2 裂隙岩体动力破坏突水临灾判据 |
| 5.2.1 含水裂隙动力破坏力学模型 |
| 5.2.2 含水裂隙拉剪破坏判据 |
| 5.2.3 含水裂隙压剪破坏判据 |
| 5.3 突涌水灾害演化过程分析 |
| 5.3.1 裂隙岩体渐进破坏过程 |
| 5.3.2 爆破扰动下防突结构破坏分区 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 钻爆法隧道突涌水防突最小安全厚度 |
| 6.1 爆破冲击下围岩扰动破坏区范围 |
| 6.1.1 爆轰压力及应力波衰减规律 |
| 6.1.2 爆破冲击下扰动破坏区计算方法 |
| 6.1.3 围岩扰动破坏区范围影响因素分析 |
| 6.2 循环爆破作用下扰动破坏区范围 |
| 6.2.1 基于爆破扰动系数D的H-B准则修正 |
| 6.2.2 循环爆破作用下扰动破坏区计算方法 |
| 6.2.3 循环扰动破坏区影响因素分析 |
| 6.3 爆炸应力波作用下层裂破坏区范围 |
| 6.3.1 爆炸应力波反射作用机制 |
| 6.3.2 层裂破坏区范围计算方法 |
| 6.4 渗流作用下渗透破坏区范围 |
| 6.4.1 渗透破坏区范围计算方法 |
| 6.4.2 渗透破坏区范围影响因素分析 |
| 6.5 防突最小安全厚度计算分析 |
| 6.5.1 掌子面扰动破坏区计算验证 |
| 6.5.2 层裂破坏区与渗透破坏区计算验证 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 爆破诱发突水灾害施工决策与过程调控 |
| 7.1 钻爆法隧道突水灾害控制决策指标 |
| 7.1.1 不良地质因素统计分析 |
| 7.1.2 爆破开挖施工信息分析 |
| 7.1.3 岩体多元信息指标分析 |
| 7.1.4 施工决策指标体系 |
| 7.2 隧道突涌水灾害安全施工决策方法 |
| 7.2.1 钻爆法隧道施工动态决策模型 |
| 7.2.2 决策指标综合权重确定方法 |
| 7.2.3 钻爆法隧道安全施工决策标准 |
| 7.3 钻爆法隧道突水灾害过程调控方法 |
| 7.3.1 突涌水灾害过程调控模型 |
| 7.3.2 爆破施工与防突性能调控因素分析 |
| 7.3.3 调控实施过程与调控措施 |
| 7.4 爆破诱发突水过程控制与工程验证 |
| 7.4.1 隧道工程基本概况 |
| 7.4.2 爆破施工调控结果分析 |
| 7.4.3 防突结构性能调控结果分析 |
| 7.4.4 突涌水动态调控验证分析 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 博士期间参与的科研项目 |
| 博士期间发表的论文 |
| 博士期间申请的专利 |
| 博士期间获得的奖励 |
| 学位论文评痴及答辩情况表 |
（5）超大断面隧道围岩施工力学响应特征及控制（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 我国超大断面隧道工程发展趋势 |
| 1.1.2 依托工程背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 围岩压力计算方法研究 |
| 1.2.2 管棚超前支护研究 |
| 1.2.3 超大断面隧道锚固体系协同作用的研究 |
| 1.2.4 超大断面隧道施工工法的研究 |
| 1.3 研究中存在的问题 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 1.5 论文研究方法及技术路线 |
| 2 超大断面隧道围岩压力分布规律及破坏演化特性 |
| 2.1 超大断面隧道围岩压力演化特性及分布规律 |
| 2.1.1 统计案例的基本情况 |
| 2.1.2 超大断面隧道围岩压力的演化特性 |
| 2.1.3 超大断面隧道围岩压力的分布规律 |
| 2.1.4 超大断面隧道围岩压力经验公式 |
| 2.2 超大断面隧道围岩破坏的演化特性 |
| 2.2.1 现场监测流程 |
| 2.2.2 多点位移计试验结果分析 |
| 2.2.3 松动圈的发展规律研究 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 超大断面隧道管棚超前支护机理 |
| 3.1 管棚的用途及受力特点 |
| 3.1.1 管棚的用途及分类 |
| 3.1.2 管棚的作用机制 |
| 3.2 管棚的弹性地基梁分析模型 |
| 3.2.1 模型的基本假设 |
| 3.2.2 模型的建立和求解 |
| 3.3 管棚参数分析和优化设计 |
| 3.3.1 管棚直径的影响 |
| 3.3.2 隧道开挖进尺的影响 |
| 3.3.3 隧道未封闭段长度的影响 |
| 3.3.4 隧道开挖高度的影响 |
| 3.4 管棚支护的控变形效果分析 |
| 3.4.1 工程概况 |
| 3.4.2 模型建立 |
| 3.4.3 计算结果分析 |
| 3.5 管棚支护效果现场实验 |
| 3.5.1 试验方案 |
| 3.5.2 监测项目及测点布设 |
| 3.5.3 现场试验结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 超大断面隧道锚固体系协同作用机制 |
| 4.1 分析模型与基本假设 |
| 4.2 隧道锚杆支护作用机理解析 |
| 4.2.1 锚杆—围岩相互作用机理模型 |
| 4.2.2 围岩仅发生弹性位移 |
| 4.2.3 围岩发生塑性位移且锚杆在弹性阶段施作并伸入弹性区 |
| 4.2.4 围岩发生塑性位移且锚杆在弹性阶段施作并伸入塑性区 |
| 4.2.5 围岩发生塑性位移且锚杆在塑性阶段施作并伸入塑性区 |
| 4.2.6 围岩塑性阶段锚杆施作时伸入弹性区,而后伸入塑性区 |
| 4.2.7 围岩塑性阶段锚杆施作且始终伸入弹性区 |
| 4.3 隧道锚杆对围岩变形控制效果分析 |
| 4.3.1 模型验证与分析 |
| 4.3.2 锚杆参数对围岩变形控制效果的影响 |
| 4.4 隧道锚固体系协同作用解析 |
| 4.4.1 围岩弹性阶段锚杆施作,锚索施作时围岩弹性 |
| 4.4.2 弹性围岩锚杆施作,塑性围岩锚索施作且锚杆伸入塑性区 |
| 4.4.3 弹性围岩锚杆施作,塑性围岩锚索施作且锚杆伸入弹性区 |
| 4.4.4 塑性围岩锚杆施作伸入弹性区,锚索施作锚杆伸入弹性区 |
| 4.4.5 塑性围岩锚杆施作伸入弹性区,锚索施作锚杆伸入塑性区 |
| 4.4.6 塑性围岩锚杆施作伸入塑性区,锚索施作时围岩塑性 |
| 4.5 超大断面隧道锚固体系的变形控制原理与效果分析 |
| 4.5.1 本文解析模型的验证 |
| 4.5.2 隧道锚固体系的变形控制原理 |
| 4.5.3 锚固体系变形控制效果的影响因素分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 超大断面隧道施工工法的优化及应用研究 |
| 5.1 超大断面隧道常用施工工法调研及对比 |
| 5.1.1 常用施工工法调研 |
| 5.1.2 台阶法 |
| 5.1.3 CD法和CRD法 |
| 5.1.4 双侧壁导坑法 |
| 5.1.5 施工工法对比分析 |
| 5.1.6 现有工法的改进 |
| 5.2 超大断面隧道施工工法的选择 |
| 5.2.1 施工工法拟选及模型建立 |
| 5.2.2 计算结果分析 |
| 5.3 施工参数的优化 |
| 5.3.1 开挖进尺的优化 |
| 5.3.2 台阶长度的优化 |
| 5.4 新八达岭隧道大跨过渡段开挖方案确定 |
| 5.5 新八达岭隧道大跨过渡段施工工法效果验证 |
| 5.5.1 监测项目及测点布置 |
| 5.5.2 洞周收敛 |
| 5.5.3 围岩内部位移 |
| 5.5.4 围岩压力 |
| 5.5.5 初支钢架应力 |
| 5.5.6 预应力锚索轴力 |
| 5.5.7 预应力锚杆轴力 |
| 5.5.8 初支二衬接触压力 |
| 5.5.9 二次衬砌内力 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.2 选题依据与目的 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道突水突变机理 |
| 1.2.2 突水灾变演化过程模拟方法 |
| 1.2.3 近场动力学在岩土工程中的应用 |
| 1.2.4 研究现状发展趋势与存在问题 |
| 1.3 主要内容与创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 基于矩阵运算的裂隙岩体三维近场动力学模拟 |
| 2.1 近场动力学基本理论 |
| 2.1.1 连续-非连续模拟的非局部作用思想 |
| 2.1.2 常规态型近场动力学模型 |
| 2.1.3 动态/静态问题数值求解方法 |
| 2.2 节理裂隙岩体强度折减本构模型 |
| 2.2.1 基于强度折减理论的岩体本构模型 |
| 2.2.2 岩体本构模型参数确定方法 |
| 2.3 非均质岩体材料压缩破坏模拟 |
| 2.3.1 岩体材料非均质特性表征 |
| 2.3.2 岩体材料压缩破坏模拟 |
| 2.4 基于矩阵运算的高效求解策略 |
| 2.4.1 近场动力学矩阵运算基本原理 |
| 2.4.2 近场动力学矩阵运算程序开发 |
| 2.4.3 近场动力学矩阵运算效率分析 |
| 2.5 岩体破坏三维模拟算例验证 |
| 2.5.1 完整岩体破坏过程模拟 |
| 2.5.2 节理岩体破坏过程模拟 |
| 2.5.3 裂隙岩体破坏过程模拟 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 裂隙岩体应力-渗流耦合近场动力学模拟 |
| 3.1 地下水渗流近场动力学模型 |
| 3.1.1 等效连续介质渗流模型 |
| 3.1.2 离散裂隙网络渗流模型 |
| 3.1.3 孔隙-裂隙双重介质渗流模型 |
| 3.2 裂隙岩体流-固耦合模拟方法 |
| 3.2.1 物质点双重覆盖理论模型 |
| 3.2.2 流-固耦合矩阵运算与程序开发 |
| 3.3 应力状态对水力裂隙扩展路径的影响规律 |
| 3.3.1 应力状态对水力裂隙的影响机制 |
| 3.3.2 水力裂隙扩展路径模拟结果分析 |
| 3.4 天然裂隙对水力裂隙扩展路径的影响规律 |
| 3.4.1 天然裂隙与水力裂隙相互作用关系 |
| 3.4.2 水力裂隙扩展路径模拟结果分析 |
| 3.5 岩体裂隙网络水力压裂过程损伤破坏规律 |
| 3.5.1 裂隙网络对水力裂隙的影响机制 |
| 3.5.2 裂隙网络岩体水力压裂模拟结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 隧道开挖卸荷效应近场动力学模拟 |
| 4.1 卸荷效应模拟的物质点休眠法 |
| 4.1.1 物质点休眠法基本思想 |
| 4.1.2 开挖卸荷模拟程序设计 |
| 4.2 隧道开挖损伤区模拟分析 |
| 4.2.1 隧道开挖损伤区形成机制 |
| 4.2.2 隧道开挖损伤区演化过程 |
| 4.2.3 隧道开挖围岩位移场变化规律 |
| 4.3 渗流卸荷近场动力学模拟 |
| 4.3.1 孔隙介质渗流卸荷模拟 |
| 4.3.2 裂隙介质渗流卸荷模拟 |
| 4.3.3 双重介质渗流卸荷模拟 |
| 4.4 卸荷作用下应力-渗流耦合近场动力学模拟 |
| 4.4.1 卸荷作用下应力-渗流近场动力学模拟方法 |
| 4.4.2 卸荷作用下应力-渗流耦合模拟程序设计 |
| 4.5 隧道开挖损伤区应力-渗流耦合模拟 |
| 4.5.1 渗流对隧道开挖损伤区的影响机制 |
| 4.5.2 渗透压力对隧道开挖损伤的影响规律 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 隧道隔水岩体渐进破坏突水灾变过程模拟 |
| 5.1 歇马隧道突水灾害概述 |
| 5.1.1 依托工程概况 |
| 5.1.2 工程现场突水情况 |
| 5.2 隧道岩体破坏突水地质力学模型试验 |
| 5.2.1 地质力学模型试验概述 |
| 5.2.2 隔水岩体渐进破坏突水过程 |
| 5.3 隧道岩体破坏突水近场动力学模型 |
| 5.3.1 隧道施工过程三维模型 |
| 5.3.2 监测断面布置情况 |
| 5.4 隧道岩体破坏突水模拟结果分析 |
| 5.4.1 围岩损伤状态分析 |
| 5.4.2 围岩渗流场分析 |
| 5.4.3 围岩位移场分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 隧道隔水岩体渐进破坏突水影响因素分析 |
| 6.1 岩溶隧道突水影响因素与模型设计 |
| 6.1.1 岩溶隧道突水影响因素 |
| 6.1.2 岩溶隧道突水模拟工况设计 |
| 6.2 岩溶隧道突水灾变过程工程尺度模拟 |
| 6.2.1 工程尺度模拟三维数值模型 |
| 6.2.2 隔水岩体渐进破坏突水过程分析 |
| 6.3 岩溶隧道突水影响因素分析 |
| 6.3.1 溶洞发育规模 |
| 6.3.2 溶洞水压力 |
| 6.3.3 围岩弹性模量 |
| 6.3.4 围岩抗拉强度 |
| 6.3.5 隧道埋深 |
| 6.3.6 溶洞位置 |
| 6.4 基于数值模拟结果的隧道突水防控措施分析 |
| 6.4.1 最小安全厚度计算结果分析 |
| 6.4.2 岩溶隧道突水防控措施分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 近场动力学岩土工程数值仿真软件及应用 |
| 7.1 数值仿真软件研发 |
| 7.1.1 软件功能设计 |
| 7.1.2 软件架构设计 |
| 7.1.3 软件运行环境 |
| 7.2 数值仿真软件介绍 |
| 7.2.1 用户界面介绍 |
| 7.2.2 使用方法介绍 |
| 7.3 应用实例分析 |
| 7.3.1 模型概况 |
| 7.3.2 模拟结果分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间参与的科研项目 |
| 博士期间发表的论文 |
| 博士期间申请的专利 |
| 博士期间获得的奖励 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（7）公路隧道穿越煤层采空区群的稳定性分析及加固措施研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 采空区探测技术研究现状 |
| 1.2.2 隧道穿越煤层采空区围岩稳定性分析研究现状 |
| 1.2.3 隧道穿越采空区的加固措施研究现状 |
| 1.3 论文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 白兆隧道工程地质概况 |
| 2.1 地理位置及交通情况 |
| 2.2 工程概况 |
| 2.3 工程地质特征 |
| 2.3.1 地形地貌 |
| 2.3.2 隧道周边煤矿开采情况 |
| 2.3.3 区域地质构造 |
| 2.3.4 隧址区地层岩性构成 |
| 2.3.5 含煤地层及煤层 |
| 2.3.6 不良地质及特殊岩(土) |
| 2.3.7 隧址区水文地质条件 |
| 2.3.8 气象 |
| 2.3.9 隧址区地震效应评价 |
| 2.4 隧址区围岩分级 |
| 2.5 白兆隧道工程设计 |
| 2.5.1 隧道设计概况 |
| 2.5.2 隧道支护设计 |
| 2.5.3 隧道设计施工方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 采空区隧道围岩稳定性力学理论及判定方法分析 |
| 3.1 白兆隧道采空区探测 |
| 3.1.1 技术方法及仪器设备 |
| 3.1.2 采空区分布情况 |
| 3.2 煤层采空区段隧道围岩稳定性力学特性 |
| 3.2.1 煤层采空区覆岩移动及破坏特征 |
| 3.2.2 采空区垮落带、裂隙带破坏高度计算方法 |
| 3.3 隧道穿越采空区段围岩力学特征 |
| 3.4 隧道穿越采空区段应力场变化特征 |
| 3.5 隧道穿越采空区段围岩稳定性判定方法 |
| 3.5.1 隧道穿越采空区段围岩稳定性判定准则 |
| 3.5.2 隧道穿越采空区段围岩稳定性判定依据 |
| 3.5.3 经验判定法 |
| 3.5.4 强度折减法 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 白兆隧道围岩尺寸效应数值模拟研究 |
| 4.1 岩体力学特性尺寸效应 |
| 4.2 岩体尺寸效应理论模型 |
| 4.3 白兆隧道围岩尺寸效应数值模拟研究 |
| 4.3.1 RFPA软件简介 |
| 4.3.2 试验方案及物理力学参数 |
| 4.3.3 试验结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 煤层采空区段隧道稳定性及加固措施数值模拟研究 |
| 5.1 MIDAS/GTS NX软件简介 |
| 5.2 白兆隧道穿越采空区段围岩稳定性数值模拟研究 |
| 5.2.1 模型计算参数选取及边界条件 |
| 5.2.2 模型开挖及支护方式 |
| 5.2.3 模拟结果分析 |
| 5.3 采空区段隧道加固措施数值模拟研究 |
| 5.3.1 模型建立 |
| 5.3.2 工况设置及采空区段模拟加固方式 |
| 5.3.3 模拟结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 白兆隧道穿越煤层采空区段加固措施及处置效果 |
| 6.1 隧道穿越采空区一般处置方法 |
| 6.1.1 隧道穿越采空区处置原则 |
| 6.1.2 隧道穿越采空区一般处置加固措施 |
| 6.1.3 白兆隧道穿越煤层采空区加固措施 |
| 6.2 隧道上覆采空区加固措施 |
| 6.2.1 超前管棚注浆加固机理 |
| 6.2.2 管棚注浆加固流程 |
| 6.3 横穿隧道采空区加固措施 |
| 6.3.1 浆砌片石加固机理 |
| 6.3.2 浆砌片石加固流程 |
| 6.4 下伏采空区隧道处理措施 |
| 6.4.1 钢管注浆加固机理 |
| 6.4.2 钢管注浆加固流程 |
| 6.5 加固处置效果分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 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）谢家坡隧道软弱围岩大变形控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 软弱围岩隧道大变形研究现状 |
| 1.2.1 软弱围岩隧道大变形特征研究现状 |
| 1.2.2 软弱围岩隧道大变形控制技术研究现状 |
| 1.2.3 软弱围岩隧道大变形研究存在的问题 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2 软弱围岩大变形隧道围岩与支护结构作用关系 |
| 2.1 大变形定义、分级 |
| 2.2 隧道结构体系 |
| 2.3 隧道支护结构设计理念 |
| 2.4 软弱围岩大变形控制理念 |
| 2.4.1 刚性控制理念 |
| 2.4.2 柔性控制理念 |
| 2.4.3 刚柔结合控制理念 |
| 2.5 隧道围岩与支护共同作用原理 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 谢家坡隧道大变形分析 |
| 3.1 谢家坡隧道工程概况 |
| 3.2 谢家坡隧道大变形概况 |
| 3.2.1 谢家坡隧道围岩地质特征 |
| 3.2.2 谢家坡隧道变形特征 |
| 3.2.3 大变形原因分析 |
| 3.3 谢家坡隧道变形监测 |
| 3.3.1 监测方案 |
| 3.3.2 监测频率 |
| 3.3.3 测点布置 |
| 3.3.4 单层初期支护监测结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 谢家坡隧道围岩大变形控制 |
| 4.1 谢家坡隧道大变形控制方案 |
| 4.2 位移的理论计算 |
| 4.3 谢家坡隧道数值模型建立 |
| 4.3.1 数值分析软件简介 |
| 4.3.2 模型建立 |
| 4.3.3 围岩及初期支护计算参数选取 |
| 4.4 数值模拟结果及分析 |
| 4.4.1 单层支护计算结果分析 |
| 4.4.2 双层支护不同时机施作计算结果对比分析 |
| 4.5 二层初期支护不同施作时机下的变形监测结果 |
| 4.5.1 拱顶沉降监测结果 |
| 4.5.2 周边收敛监测结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）千枚岩隧道施工过程中的变形与受力分析（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 千枚岩岩石物理力学性质研究 |
| 1.2.2 软岩流变本构模型研究 |
| 1.2.3 千枚岩隧道变形与受力研究 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.3.1 研究内容结构 |
| 1.3.2 研究难点及应对方法 |
| 2 千枚岩物理力学性质 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 工程勘测岩性概况 |
| 2.3 岩石物理力学性质试验 |
| 2.3.1 岩石微观结构试验 |
| 2.3.2 千枚岩的超声波与回弹试验 |
| 2.3.3 千枚岩的单轴压缩变形试验 |
| 2.4 小结 |
| 3 考虑软化和扩容的破碎千枚岩隧道黏弹塑性解析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 力学模型与荷载函数 |
| 3.2.1 围岩软化-扩容的黏弹塑性力学模型 |
| 3.2.2 计算图示 |
| 3.3 荷载函数 |
| 3.3.1 阶段式围岩应力释放系数函数 |
| 3.3.2 结构支护阻力 |
| 3.4 隧道围岩的黏弹塑性解析 |
| 3.4.1 几何方程和平衡方程 |
| 3.4.2 黏弹性阶段 |
| 3.4.3 黏塑性软化阶段 |
| 3.4.4 破碎阶段 |
| 3.5 小结 |
| 4 千枚岩隧道施工过程中的变形监测及分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 监测方案概述 |
| 4.2.1 监测点位置布设 |
| 4.2.2 监测频率 |
| 4.3 隧道施工过程中的变形监测数据分析 |
| 4.3.1 隧道施工过程中变形的时间特征 |
| 4.3.2 隧道施工过程中变形的空间特征 |
| 4.4 隧道施工过程中的变形预测 |
| 4.4.1 隧道施工过程中变形的时间序列特征 |
| 4.4.2 隧道施工过程中变形的时间序列模型 |
| 4.4.3 时间序列模型变形预测应用场景设计 |
| 4.5 小结 |
| 5 破碎千枚岩隧道参数反演和工程分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 位移反分析 |
| 5.2.1 观测方程 |
| 5.2.2 反分析计算模型参数 |
| 5.2.3 反分析计算结果分析 |
| 5.3 松动圈计算及实测验证 |
| 5.3.1 松动圈理论计算 |
| 5.3.2 松动圈测试 |
| 5.3.3 测试结果及对比分析 |
| 5.4 受力分析计算 |
| 5.4.1 围岩径向应力计算 |
| 5.4.2 结构支护作用计算 |
| 5.5 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
| 致谢 |
（10）青岛地铁1号线TBM施工安全风险管理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 地下工程施工风险管理国内外研究现状 |
| 1.2.2 TBM施工风险管理的国内外研究现状 |
| 1.2.3 研究现状综述 |
| 1.3 本文研究目的、方法、内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 主要研究内容 |
| 1.3.4 技术路线 |
| 2 TBM施工风险管理理论基础 |
| 2.1 TBM和 TBM施工工法 |
| 2.2 TBM施工风险研究 |
| 2.2.1 TBM施工风险事件因果连锁理论 |
| 2.2.2 TBM施工风险分类 |
| 2.2.3 TBM施工风险特征及发生机理 |
| 2.3 TBM施工风险管理的流程及内容 |
| 2.3.1 TBM施工风险识别方法及理论 |
| 2.3.2 TBM施工风险评价方法及理论 |
| 2.4 贝叶斯网络 |
| 2.4.1 贝叶斯网络介绍 |
| 2.4.2 贝叶斯网络原理 |
| 2.4.3 ISM模型确定贝叶斯网络结构 |
| 2.4.4 基于SPSS软件确定根节点指标的相互独立性 |
| 2.4.5 基于EM算法确定贝叶斯网络参数 |
| 2.5 基于粗糙集和云模型的连续型影响因素离散化 |
| 2.5.1 粗糙集理论 |
| 2.5.2 连续型影响因素离散化 |
| 2.6 基于贝叶斯网络分析的TBM施工风险评价流程 |
| 3 青岛地铁1号线TBM施工风险模型 |
| 3.1 工程概况与施工风险初步分析 |
| 3.1.1 工程概况 |
| 3.1.2 TBM施工风险初步分析 |
| 3.2 青岛地铁1号线施工风险指标的选取 |
| 3.2.1 TBM案例分析 |
| 3.2.2 TBM主要事件分析 |
| 3.2.3 TBM施工风险指标的选取 |
| 3.3 TBM施工风险贝叶斯网络结构模型 |
| 3.3.1 TBM施工风险指标等级划分 |
| 3.3.2 ISM确定TBM施工风险贝叶斯网络结构 |
| 4 青岛地铁1号线施工风险贝叶斯网络模型推理 |
| 4.1 青岛地铁1号线施工风险因素概率分布调查分析 |
| 4.1.1 样本数据测样点的选取和设计 |
| 4.1.2 基于SPSS软件的风险因素独立性判断 |
| 4.2 基于贝叶斯网络模型的软件实现和推理分析 |
| 4.2.1 GENIE软件介绍 |
| 4.2.2 贝叶斯网络节点定义及其关系顺序确定 |
| 4.2.3 基于EM算法的风险事件概率的估算 |
| 4.2.4 青岛地铁1号线TBM施工风险事前分析 |
| 4.2.5 青岛地铁1号线TBM施工风险事中分析 |
| 4.3 青岛地铁1号线施工风险比较分析与控制措施 |
| 4.3.1 风险评价结果和现场情况对比分析 |
| 4.3.2 青岛地铁1号线施工风险控制措施 |
| 5 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 青岛地铁1号线TBM施工因素第一阶段德尔菲法调查问卷 |
| 附录 B 青岛地铁1号线TBM施工因素第二阶段德尔菲法调查问卷 |
| 附录 C 青岛地铁1号线TBM施工因素第三阶段德尔菲法调查问卷 |
| 附录 D 青岛地铁1号线TBM施工因素因果关系调查表 |
| 附录 E 测样点数据(离散化后) |
| 攻读学位期间的研究成果 |
四、隧道施工中围岩的地质描述（论文参考文献）
- [1]浅埋隧道与邻近地层空洞相互作用机理及其对地层变形的影响[D]. 杨公标. 北京交通大学, 2021(02)
- [2]基于微震的浅埋软岩隧道围岩破坏与地表振动规律研究[D]. 朱凯璇. 北方工业大学, 2021(01)
- [3]地铁隧道施工扰动下含缺陷土岩复合地层失稳风险及控制研究[D]. 栾绍顺. 青岛理工大学, 2021(02)
- [4]爆破动力诱发裂隙岩体破坏突水机理与过程调控方法[D]. 屠文锋. 山东大学, 2021(11)
- [5]超大断面隧道围岩施工力学响应特征及控制[D]. 刘道平. 北京交通大学, 2021(02)
- [6]隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法[D]. 高成路. 山东大学, 2021(11)
- [7]公路隧道穿越煤层采空区群的稳定性分析及加固措施研究[D]. 叶丹勇. 昆明理工大学, 2021(01)
- [8]谢家坡隧道软弱围岩大变形控制技术研究[D]. 孙启博. 西安工业大学, 2021(02)
- [9]千枚岩隧道施工过程中的变形与受力分析[D]. 曹卫平. 西安工业大学, 2021(02)
- [10]青岛地铁1号线TBM施工安全风险管理研究[D]. 翟强. 兰州交通大学, 2021(02)