一、浅埋软弱地层大断面隧道施工技术（论文文献综述）
潘欢欢[1]（2021）在《大断面公路隧道围岩稳定性与控制技术研究》文中研究表明物质经济的蓬勃发展,使我国交通也越来越方便,从地面工程的公路、铁路到地上工程的高铁、轻轨,再到地下工程的地铁、隧道等,我国的交通网越来越密集,人类的出行越来越方便。为了满足日渐扩大的交通量需求,缩短地区净距,大断面公路隧道也逐渐成为国家交通工程发展的对象。对于大断面隧道围岩来讲,其跨径较大,隧道的扁平率也相对较高,其施工难度相对于中小型断面围岩更高。本文以浙江某大断面公路隧道为研究背景,通过弹塑性力学分析、岩石试验、数值模拟和现场量测相结合,对大断面公路隧道围岩的稳定性进行研究。本文首先采用实验室试验的方法测定凝灰岩的物理力学参数;再通过弹塑性力学分析的方法推导出了大断面公路隧道围岩的松动圈半径与松动圈厚度公式,为下文围岩的初期支护设计提供计算依据;然后采用数值模拟的手段模拟了开挖方式、侧压系数、循环进尺以及深度等影响因素对大断面公路隧道的影响。最后通过现场实测的方式对支护效果进行评估。图61表18参80
刘道平[2]（2021）在《超大断面隧道围岩施工力学响应特征及控制》文中认为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。
李浩[3]（2021）在《软岩大断面高铁隧道施工变形控制及稳定性研究》文中研究说明2016年起,为满足“八纵八横”高速铁路网的通行需求,国家大规模修建高铁隧道。相比于普通铁路隧道,高铁隧道拥有更高地建设要求和验收标准。高铁隧道修建过程中因开挖穿越软岩地层和断层破碎带而产生变形破坏的情况时有发生,不仅造成严重的经济损失,而且难以确保隧道施工安全与建设质量。为此,有必要在工程实测数据的基础上,结合现代机器学习理论,加强对高铁隧道穿越软岩地层及断层区工况下施工变形控制措施及围岩稳定性的研究。本文以阳山高铁隧道为背景,针对隧道穿越陡倾状软岩地层及断层区围岩变形行为,开展了工法优化和支护措施加固效果研究,主要研究内容及结论如下:（1）研究建立了阳山隧道变形控制标准,结合现场监测数据分析软弱围岩变形特征,进一步总结得出软岩大断面隧道变形影响因素及变形机理;结合地震波法、地质雷达法、超前水平钻探法预报结果分析隧道软岩地层围岩稳定性,确定了软岩地层围岩等级、性质及F26断层与洞身相交里程,为后续施工模拟提供地质依据。（2）研究选用粒子群算法、遗传算法、交叉验证法分别搜寻支持向量机最优核参数和惩罚参数,对比三种算法的适应度值和模型预测值,分析得出遗传算法寻优结果精度明显优于粒子群算法和交叉验证法,进而确定最优核参数和惩罚参数,确保反演结果精度。（3）研究遗传算法和支持向量机算法对于样本数量的敏感性。基于正交试验设计了四种不同水平的反演样本,利用有限差分软件FLAC3D完成试验值计算,分别输入至遗传算法和支持向量机完成敏感性研究。结果表明:针对阳山隧道围岩力学参数反演问题,在试验水平区间内遗传算法寻优效率和结果精度与样本数量呈正相关;在4～6水平区间范围内支持向量机预测精度与样本数量呈正相关,进而确定反演样本数量。（4）研究基于遗传算法优化的支持向量机算法,构建阳山高铁隧道围岩力学参数反演模型,反演了泥质砂岩、石英砂岩、断层围岩力学参数,结果表明:反演模型准确性高,可为施工优化分析提供可靠参数。（5）研究采用有限差分软件FLAC3D建立隧道软岩地层及F26断层段数值模型,模拟了四种开挖工法的施工过程,研究了隧道围岩变形行为、围岩与初期支护应力分布以及塑性区特性,揭示不同开挖工法下围岩变形与应力分布规律,对比结果,确定隧道穿越陡倾状软岩地层及断层区的最优开挖工法为环形预留核心土法;同时,结合工程情况与模拟结果,提出变形控制建议,并建立有无系统锚杆支护、长锚杆支护、拱底锚杆支护、高刚度支护体系及组合支护体系的计算模型,验证不同支护措施的加固效果,结果表明:系统锚杆对围岩的加固效果有限;长锚杆限制围岩竖向及横向变形效果较好;拱底锚杆可改善拱底围岩的变形情况;高刚度支护体系有效提升隧道结构的稳定性;组合支护体系控制围岩竖向变形效果最优。研究成果为阳山高铁隧道后续穿越F24、F33断层及其他岩性地层的施工提供了参考。
刘军帅[4]（2021）在《变坡面条件下某特大断面隧道的围岩受力变形研究》文中认为在我国铁路建设中,大多数隧道需要穿越复杂地质地形条件的山岭地区,出口和傍山段极易形成变坡面的特大断面浅埋偏压隧道。在此类隧道施工过程中围岩可能产生较大变形,若对围岩变形机制和变形规律认识不足,对围岩特征部位受力变形重视程度不够或者处置措施不当,或采取的隧道围岩控制技术不够成熟,极易造成施工安全事故,也会成为运营隧道出现病害的主要原因,甚至会导致隧道整体倾覆。针对这一系列问题,本论文以蒙西至华中地区某三线重载铁路隧道为例,利用理论分析、数值模拟和实时数据监测的方法深入探究了变坡面条件下特大断面浅埋大偏压隧道的围岩受力特征、变形规律、支护结构与围岩的关系、围岩变形控制和结构安全性评价等,取得了以下主要成果:（1）利用极限平衡原理分析求解了浅埋偏压隧道围岩压力,深入探究了变坡面影响下特大断面浅埋偏压隧道的围岩受力模式和理论计算方法,对隧道围岩水平侧压力系数修正值K进行了重新修正,使得计算结果更加准确且贴近实际;分析了隧道变坡坡度和综合坡度对隧道围岩压力的不同影响,探究了隧道水平侧压力系数随其系数修正值K变化的相关曲线。当隧道水平侧压力系数修正值K增大时,水平侧压力系数?随之增大,隧道水平侧压力增大。隧道变坡面的坡度和变坡点个数明显变化时,隧道围岩受力变化明显。（2）以数值模拟的方式分析了施工期内隧道围岩受力状态,确定了围岩应力的空间分布形态,表现为竖向应力和水平应力随开挖步序的增大而增大,影响范围也逐渐扩大;分析了数值模拟状态和现场实测状态下三台阶临时仰拱法开挖隧道的围岩变形特征,得出了隧道围岩时间效应变形-时间特征曲线四个阶段、隧道围岩空间效应的表现形式和隧道断面特征部位竖向变形规律;探究了特大断面隧道和大断面隧道围岩的不同变形形态,隧道围岩竖向变形随断面开挖面积的增大而增大,变形曲线分别呈现为线性分布、二次曲线分布,且特大断面隧道变形相比大断面而言更加复杂,变形量增加明显。（3）对比分析了隧道施加预支护措施和未施加预支护措施下围岩受力变形特征,施加预支护措施后,围岩竖向变形量锐减了45%,竖向应力减少了约21%,初期支护压力减少了11%左右,说明了复杂较大变形隧道施加预支护措施对控制围岩变形效果明显。针对隧道较大受力变形区域,提出合理的变形控制对策,为类似隧道施工设计提供参考。（4）在变坡面隧道开挖基础上,针对隧道支护结构做出了安全评价。得出了隧道实际施工支护结构安全系数大于规范要求最低安全系数,隧道断面可靠性依次为:浅埋侧拱脚>深埋侧上拱腰>浅埋侧下拱腰>深埋侧拱脚>仰拱>浅埋侧上拱腰>拱顶>深埋侧下拱腰,说明隧道支护结构承载体系满足要求,隧道结构安全。
李奥[5]（2020）在《大断面隧道塌方机理与安全性控制研究》文中研究说明随着我国隧道建设规模的迅速扩大与地形、地质条件复杂多变性的日益突出,隧道塌方事故时有发生,给工程建设安全带来极大威胁,也造成巨大的经济损失和不良的社会影响,隧道塌方的原因和防治问题已经引起人们的极大关注。因此必须针对隧道塌方安全性问题开展系统深入的研究,掌握隧道塌方发生原因和机理、制定科学有效的控制对策,从而实现为塌方的有效预防、评估和处治提供依据,从根本上改善隧道施工安全现状。本文针对大断面隧道的塌方安全性问题,以开挖面失稳诱发的塌方（开挖面失稳塌方）和开挖面后方一定距离处的拱顶塌方（后关门塌方）两类典型塌方事故为研究对象,采用理论研究、数值模拟、模型试验和现场实测等多种研究方法,揭示了隧道塌方机理和演化机制,阐明了隧道塌方安全性控制原理,提出了软弱破碎围岩隧道塌方安全性控制要点,并在工程中得到成功应用。主要开展工作与研究成果如下:（1）提出了深埋和洞口段隧道开挖面失稳塌方的典型模式,揭示了隧道开挖面失稳塌方演化机理。基于有限元极限分析方法,提出了深埋隧道开挖面的3种典型失稳塌方模式,分别为前倾冒落式失稳、后倾冒落式失稳和正面挤出式失稳,并各自揭示其失稳塌方演化机理;针对洞口段隧道开挖对边坡的扰动问题,揭示了洞口段隧道开挖面和边坡失稳塌方演化特性,提出了洞口段隧道开挖面滑移式失稳塌方模式;基于刚性体上限法,建立隧道开挖面临界失稳塌方力学模型,提出开挖面临界失稳状态下极限荷载和纵向破坏深度的确定方法。（2）揭示了隧道后关门塌方演化机理,提出了围岩损伤和隧道拱顶塌方的预测方法。从微观损伤和宏观破坏的角度,揭示了隧道围岩由损伤到塌方的演化过程;基于应变软化模型和损伤力学理论,提出了包括损伤深度和损伤程度的围岩损伤特性参数预测方法;基于上限变分法,建立深埋、浅埋偏压隧道拱顶塌方模型,提出了隧道拱顶塌方范围的预测方法;针对隧道拱顶渐进性塌方特性,建立渐进性塌方预测模型,得到了拱顶渐进性塌方范围全过程曲线;基于隧道纵向虚拟支护力分布特性,提出了隧道塌方位置的确定方法。（3）阐明了基于超前预支护和过程控制的隧道塌方安全性控制原理。针对隧道开挖面失稳塌方事故,提出了管棚超前预支护的3个作用模式,分别为纵向梁作用、环向”微拱”作用及注浆加固作用,建立管棚超前支护作用效果分析模型和评价指标,提出了管棚设计参数建议值;揭示了管棚-初支钢拱架“棚架”体系的安全性内涵,从围岩的基础承载力和锁脚锚管加固等角度,建立了初支钢拱架安全承载效果分析模型;针对隧道后关门塌方事故,基于隧道拱顶渐进性塌方特性,揭示了基于预控制、过程控制措施的拱顶塌方控制机理和承载特性,提出了预控制、过程控制措施下围岩荷载预测方法和支护设计参数要求。（4）提出了软弱破碎围岩大断面隧道塌方安全性控制要点。基于隧道两类典型塌方安全事故的诱发原因,明确了两类塌方事故的控制任务和控制措施,提出了软弱破碎围岩大断面隧道塌方安全性控制要点,该控制要点的核心是设计参数的确定;将研究成果应用于京张高铁两个典型隧道工程中,基于监测数据的反馈分析,验证了隧道塌方安全性控制效果。
牟翔[6]（2020）在《地表注浆下浅埋暗挖地铁车站超前小导管支护参数研究》文中指出在经济全球化的大背景下,我国的城市化进程不断加速,城市轨道交通因速度快、运量大、噪音低、准时准点、安全程度高等优点,逐渐成为现代城市最重要的公共交通方式。城市轨道交通多为隧道工程,并且具有断面大、埋深浅、里程长、周边环境复杂等特点,因此施工难度较大。为确保施工安全性、经济性、及时性,对于地质条件差、承载能力弱的隧道围岩,需要采用超前支护进行加固,而超前小导管因适应性强、工艺简单、造价低廉等特点,成为应用最广泛的超前支护方式。本论文依托重庆轨道交通五号线北延伸段悦港大道车站,采用理论分析、数值模拟、监控量测相结合的方法,研究地表注浆情况下浅埋暗挖地铁车站超前小导管支护的应用效果和设计参数优化,其主要研究成果如下:（1）根据依托工程的勘查设计资料和现场实际情况,通过理论分析,确定采用超前小导管支护对地表注浆下的浅埋暗挖地铁车站进行补充加固。（2）利用MIDAS/GTS NX软件,建立了地表注浆情况下的浅埋超大断面隧道数值模型,对比分析了未采用超前小导管、采用超前小导管两种情况下的围岩变形、围岩应力、初支结构应力,结果表明,在地表注浆情况下采用超前小导管支护,对提高围岩稳定性具有明显效果。（3）通过模拟不同外插角度、环向间距、布设范围等参数情况下的小导管支护效果,分析地表注浆下的超前小导管支护参数对围岩变形、围岩应力、初支结构应力、小导管轴力的影响规律,最后总结出依托项目在地表注浆情况下的超前小导管支护最佳设计参数。（4）通过监控量测手段来获得地表注浆下采用超前小导管加固后的地铁车站在施工过程中的拱顶沉降、地表沉降、净空收敛实际数据,并将实际数据与计算结果进行对比分析,验证数值模拟结果的可靠性。
张永梦[7]（2020）在《红层地质大断面隧道施工技术及围岩变形控制措施研究 ——以昆明宜石公路工程山冲箐隧道为例》文中指出随着国家交通建设的快速发展,大断面公路隧道越来越多。对于三车道大断面公路隧道,由于其跨度及开挖断面较大,结构受力更加复杂,常出现围岩大变形、垮塌、衬砌结构开裂破坏等工程灾害。为了保证施工安全,对于复杂地质条件下的大断面隧道需要结合实际工程对其开挖方法、围岩稳定性等进行系统研究。本文依托云南省宜石高速公路山冲箐隧道,采用数值模拟和现场监控量测相结合的方法,对红层地质三车道大断面隧道施工关键技术及围岩变形控制措施进行了系统研究,主要研究内容及结论如下:（1）系统总结了滇中红层形成的地质年代、在我国的分布区域、结构特征及其工程性质,并简要介绍了依托工程-山冲箐隧道的地质概况。（2）采用数值模拟的方法对山冲箐隧道IV级围岩段在全断面法、台阶法、三台阶法、交叉中隔壁法等四种不同开挖方法下的施工稳定性进行了模拟研究,通过对不同开挖方法下围岩变形、喷混结构应力、锚杆结构应力、围岩塑性区范围及各种方法的优缺点等多方面综合比较分析,建议山冲箐隧道IV级围岩段采用台阶法施工。（3）制定了六组不同台阶高度工况（4m、4.5m、5m、5.5m、6m、6.6m）和四组不同台阶长度工况（6m、8m、10m、12m）,采用数值模拟的方法对台阶法的开挖参数（台阶高度和台阶长度）进行了优化研究。基于数值模拟结果,从围岩变形和支护结构受力等多方面综合对比分析,建议山冲箐隧道IV级围岩段上台阶高度取为6.6m,台阶长度为6m。（4）采用数值模拟的方法对山冲箐隧道V级围岩段在三台阶法、交叉中隔壁法、双侧壁导坑法等三种不同开挖方法下的施工稳定性进行了模拟研究,通过对不同开挖方法下围岩变形、喷混结构应力、锚杆结构应力、围岩塑性区范围及各种方法的优缺点等多方面综合对比分析,建议山冲箐隧道V级围岩段采用三台阶法施工。（5）基于山冲箐隧道IV级围岩段和V级围岩段的监控量测数据,分析了围岩变形、围岩压力和钢拱架轴力的变化规律,并将监测结果和数值模拟结果进行了对比分析,验证了IV级和V级围岩段所采用的施工方案的合理性。
屈慧森[8]（2020）在《超大断面公路隧道施工力学行为研究》文中研究说明近年来,随着我国隧道工程建设的快速发展,国内涌现出一大批超大断面隧道。其中,对于开挖面积在140m2～250 m2的超大断面隧道,其修建技术已愈加成熟。但对于开挖面积达428.5 m2的超大断面隧道,相关设计理论和施工经验不足,可供借鉴参考的工程案例较少。此外,该开挖面积隧道的设计和施工标准在我国现有公路隧道设计规范中还未有明确规定。因此,加强对此类超大断面隧道施工力学行为的研究具有重大意义。本文以深圳市东部过境高速公路莲塘隧道超大断面段隧道为工程依托,通过理论分析、数值模拟和现场监测三种方法,对超大断面公路隧道的围岩松散压力、施工工法和支护参数进行了研究,主要研究内容及成果如下:（1）归纳总结了现有隧道围岩松散压力计算理论和压力拱形成理论,采用数值模拟的方法,从压力拱的角度入手,进一步研究了超大断面隧道开挖后围岩应力变化特征及不同影响因素对压力拱范围的影响,并基于压力拱概念,回归拟合得出了适用于Ⅲ、Ⅳ级围岩条件下深埋超大断面隧道围岩松散压力的计算公式。（2）通过建立超大断面隧道三维数值模型,首先对不同围岩级别和不同断面尺寸隧道采用全断面法开挖后围岩变形与力学特征进行了研究,探讨了全断面法在该工程背景下的可行性,并得出该工程背景下最大跨段隧道不适合采用全断面法开挖。其次,通过分析隧道开挖后围岩与支护结构受力情况,对双侧壁导坑法和交叉中隔壁法这两种常用大断面开挖工法进行了比选,在综合考虑围岩变形与受力、施工速度和建设成本后,建议莲塘隧道最大断面段隧道采用交叉中隔壁法开挖。（3）在莲塘隧道最大跨段开展了现场监测试验。通过对隧道开挖后拱顶及两腰的变形、围岩与初支间接触压力和钢拱架应力监测结果的分析,发现现场监测结果和数值模拟结果有较好的吻合性,从而说明了数值模拟的合理性,表明数值计算结果可为实际施工提供参考。（4）采用正交试验与数值模拟相结合的方法进一步对超大断面段隧道的支护参数进行了优化研究。确定了不同评价指标下,各支护参数对评价指标的影响主次顺序。根据正交试验结果,建议莲塘隧道最大跨段初支较优组合方案为初支混凝土厚度取33cm,钢拱架间距取1m,钢拱架型号取I20a。
陈松[9]（2020）在《上软下硬岩质地层中浅埋大跨地铁隧道围岩压力统计特征研究》文中认为随着城市地铁隧道以及地下空间的开发利用,目前一批批的浅埋暗挖地铁隧道项目随之发展起来。针对上软下硬岩体中随机分布节理对浅埋大跨隧道松动压力和分布特征的影响问题,论文采用理论研究、数值模拟和实证分析相结合的研究手段开展系统研究,总结分析围岩压力的统计分布特征,为隧道的可靠度设计奠定基础。论文得出以下创新性成果:（1）针对上软下硬岩质地层特点,开发编制了一套能够实现多组不同密度的随机节理裂隙网络的计算机模拟程序,解决任意多个地层组合时每种地层中节理密度各异的问题,克服了传统均质地层中节理裂隙网络模拟方法的不足,特定情况下可以退化成均值地层的情况。（2）通过正交试验设计和离散元数值模拟,重点分析了埋深、风化层厚度以及节理几何参数的结构效应等对软硬复合地层中洞室松动破坏特征和破坏模式的影响。分析发现浅埋上软下硬岩质地层中隧道的破坏模式具有一定的对称性,主要以起初的局部张拉松动到滑裂面剪切贯通,最后导致整体牵引式的剪切破坏。（3）通过对所有数值试验结果和隧道围岩松动破坏边界形状的统计分析和拟合,发现松动破坏边界曲线最接近二次抛物线类型,对所有试验方案的隧道破坏松动范围特征参数进行多元线性回归统计分析,建立了各个影响因素与松动破坏范围特征参数之间的关系。（4）针对浅埋隧道传统围岩压力理论的局限性,已不能适用于复杂地质条件的问题,基于应力传递原理,根据预测拟合的围岩松动破坏边界形状,推导建立上软下硬岩质地层中浅埋大跨隧道围岩压力计算的解析公式,该公式充分考虑了岩体中节理裂隙分布特征的影响,通过工程算例对公式的有效性与合理性进行了验证,与传统的围岩压力计算方法对比发现,计算结果更接近于现场实测值。（5）根据提出的松动围岩压力计算公式,采取蒙特卡罗随机抽样,确定围岩压力收敛稳定时的临界抽样次数为1000次,对公式中各种参数服从一定概率分布进行随机抽样,统计得到围岩压力的结果服从一定的正态分布特征,围岩压力的统计分布特征均值大小依次为太沙基公式<谢家烋公式<比尔鲍曼公式<本文推导公式<土柱理论公式。并从概率可靠度方面给出了一定解释,使得由于岩土参数的不确定性和离散性导致的围岩压力不确定性更有意义。（6）以衬砌作用效应来反映围岩压力统计分布特征,通过衬砌的受力特点,求出结构典型截面的作用效应,经过蒙特卡罗随机抽样,统计得到衬砌结构作用效应服从一定的正态分布特征。（7）探讨分析了开挖方式对围岩压力统计分布特征的影响,以常用的地铁隧道十字中隔壁法（CRD法）为例,将全断面开挖得到的围岩压力统计分布特征与CRD法得到的围岩压力分布特征进行相比,开挖方式影响围岩压力的大小,不会影响围岩压力的分布特征。在单因素分布影响状态下,各因素分别服从正态分布或对数正态分布时,松动围岩压力服从一定的正态分布特征,节理间距服从负指数分布时,围岩压力服从负指数分布。在各因素相互组合影响情况下,无论节理间距服从对数正态分布还是负指数分布,围岩压力的分布特征均为正态分布。
陈凯[10]（2020）在《上软下硬岩浅埋地铁车站预留岩柱施工力学特征及围岩稳定性研究》文中研究指明随着城市化进程的加快,城市地铁在城市交通中的作用越来越重要。我国发达地区的地铁建设与布局已经较为完善。近年来,地铁的发展逐渐从发达地区的重要城市转移到经济相对落后的西南地区,西南地区各个城市的地铁线路规划与建设得到了一定的发展,其中就包括了经济发展较为落后的贵阳。贵阳属于典型的喀斯特地貌,其地形与环境较为复杂,城市布局紧凑,造成了其修建难度大的特点,遇到的工程难题没有完全可之比较的类似工程。为解决贵阳地区复杂环境下的地铁车站修建难题,以贵阳地铁二号线观水路站工程为背景,通过理论分析、模型试验、数值计算与现场监测数据相结合的手段,得到了车站工程开挖方案的力学特征规律与围岩稳定性影响。主要研究成果如下:（1）利用自然平衡拱修正跨度对岩土柱理论的最大向下位移块体自重计算公式作了分析,得出隧道最大可能向下位移块体自重的计算修正公式,用于计算预留岩柱浅埋超大断面隧道的最大可能向下位移块体自重。（2）通过预留中岩柱隧道开挖模型试验研究,对围岩应力分布进行了分析,在开挖两侧导洞时,隧道两侧边墙及拱顶围岩应力从0～1k Pa缓慢增加,随着中岩柱的开挖,拱顶处的竖向应力发生突变,出现应力峰值4.7k Pa,且拱顶出现塌落的趋势。结合试验结果,得出了预留中岩柱对隧道稳定起着重要作用。（3）通过对预留中岩柱的隧道开挖方案进行施工数值模拟研究,以不同中岩柱宽度与不同中岩柱拆除长度为控制因素,结合浅埋暗挖与现场地质的条件,从地表沉降、拱顶沉降、边墙水平位移及中岩柱的角度分析中岩柱对隧道稳定性的影响,建议中岩柱宽度不宜大于0.4倍跨径,宜取0.3倍左右。中岩柱拆除长度不应大于40m,宜取值在20-30m的范围内。（4）为了研究不同覆土埋深对隧道成拱效应的影响,令中岩柱宽度为隧道跨度的0.3倍,分别取6组隧道埋深数据表示不同的上覆土压力,分析不同覆土埋深对中岩柱的力学特征,得出当取埋深在0.75倍到1倍隧道高度范围时,中岩柱塑性变形较小,中岩柱基本可以实现自稳。而超过1倍隧道高度的埋深时,中岩柱的及隧道围岩的塑性变形明显的增加,此时应重点监测中岩柱及围岩的变形,增加量测频率,同时对中岩柱做好加固措施,比如注浆加固后再采用预应力锚杆加固。（5）通过实际工程的现场监测与数值模拟,指出了预留中岩柱对隧道围岩变形的控制起着重要作用,数据表明:当开挖中岩柱后,隧道的变形监测值成增大趋势,但隧道变形值都在10mm以内,且满足小于最小控制值20mm。
二、浅埋软弱地层大断面隧道施工技术（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、浅埋软弱地层大断面隧道施工技术（论文提纲范文）
（1）大断面公路隧道围岩稳定性与控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 大断面隧道破坏机理研究 |
| 1.2.2 大断面围岩变形特征研究 |
| 1.2.3 大断面围岩控制技术研究 |
| 1.3 研究内容与路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究路线 |
| 2 工程地质条件 |
| 2.1 工程背景 |
| 2.1.1 隧道围岩特征 |
| 2.1.2 水文地质特征 |
| 2.2 围岩力学参数测试 |
| 2.2.1 试件加工与测试 |
| 2.2.2 岩石室内实验结果及分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 大断面隧道围岩力学分析 |
| 3.1 大断面围岩压力计算 |
| 3.2 大断面弹塑性力学分析 |
| 3.3 弹塑性力学解的分析与应用 |
| 3.3.1 初期支护压力的求解 |
| 3.3.2 松动圈厚度求解 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 大断面隧道围岩稳定性影响因素模拟分析 |
| 4.1 计算模型的建立 |
| 4.2 模拟方案 |
| 4.3 开挖方法对隧道围岩稳定性影响模拟结果分析 |
| 4.3.1 左右四步开挖方法模拟结果 |
| 4.3.2 上下台阶法开挖方法模拟结果 |
| 4.3.3 全断面法开挖方法模拟结果 |
| 4.3.4 大断面隧道开挖方式的比选 |
| 4.4 侧压系数对隧道围岩稳定性影响数值模拟结果分析 |
| 4.5 循环进尺对隧道围岩稳定性影响数值模拟结果分析 |
| 4.6 埋深对隧道围岩稳定性影响数值模拟结果分析 |
| 4.6.1 不同深度下的数值模拟结果 |
| 4.6.2 深度对隧道围岩稳定性的影响分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 大断面隧道围岩控制技术及效果评价 |
| 5.1 临时支护设计 |
| 5.2 初衬支护设计 |
| 5.2.1 大断面围岩地质良好段支护设计 |
| 5.2.2 大断面围岩地质一般段支护设计 |
| 5.3 二衬支护 |
| 5.4 支护效果模拟分析 |
| 5.5 支护效果现场实测研究 |
| 5.5.1 拱顶及周边测点布置 |
| 5.5.2 现场监测结果分析与处理 |
| 5.5.3 围岩拱顶下沉分析 |
| 5.5.4 围岩周边收敛分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（2）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 |
（3）软岩大断面高铁隧道施工变形控制及稳定性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 软岩工程特性 |
| 1.2.2 软岩隧道变形机制研究 |
| 1.2.3 软岩隧道施工变形控制研究 |
| 1.2.4 软岩隧道围岩稳定性分析方法研究 |
| 1.2.5 研究现状不足之处 |
| 1.3 论文主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 软岩大断面隧道围岩变形成因及稳定性分析 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 依托工程概况 |
| 2.2.1 工程介绍 |
| 2.2.2 工程地质条件 |
| 2.2.3 阳山隧道支护设计 |
| 2.2.4 阳山隧道施工特点及难点 |
| 2.3 软岩大断面隧道软弱围岩变形监测及特征分析 |
| 2.3.1 隧道软弱围岩监控量测的目的 |
| 2.3.2 阳山隧道监控量测项目 |
| 2.3.3 阳山隧道监控量测方案 |
| 2.3.4 阳山隧道变形控制基准 |
| 2.3.5 软岩大断面隧道软弱围岩变形特征分析 |
| 2.4 软岩大断面隧道变形成因分析 |
| 2.4.1 软岩大断面隧道变形影响因素 |
| 2.4.2 软岩大断面隧道变形机理 |
| 2.5 基于阳山隧道超前地质预报的稳定性分析 |
| 2.5.1 超前地质预报目的 |
| 2.5.2 超前地质预报项目 |
| 2.5.3 地震波法超前预报 |
| 2.5.4 地质雷达法超前预报 |
| 2.5.5 超前水平钻超前预报 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于机器学习算法的围岩力学参数反演 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 机器学习算法原理 |
| 3.2.1 支持向量机概述 |
| 3.2.2 核函数概述 |
| 3.3 围岩参数反演 |
| 3.3.1 基于正交试验的反演样本设计 |
| 3.3.2 支持向量机参数寻优 |
| 3.3.3 基于GA-SVM的围岩参数反演 |
| 3.4 施工模拟验证 |
| 3.4.1 竖向位移分析 |
| 3.4.2 横向位移分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 软岩大断面隧道数值模拟分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 FLAC~(3D)有限差分软件简介 |
| 4.2.1 有限差分基本原理 |
| 4.2.2 软岩本构模型 |
| 4.2.3 有限差分模型求解流程 |
| 4.3 阳山隧道计算模型构建 |
| 4.3.1 施工模拟分析方案 |
| 4.3.2 阳山隧道计算模型 |
| 4.3.3 支护结构计算参数 |
| 4.4 阳山隧道施工模拟工况 |
| 4.4.1 三台阶法开挖方案 |
| 4.4.2 中隔壁法开挖方案 |
| 4.4.3 环形预留核心土法开挖方案 |
| 4.4.4 三台阶七步开挖法开挖方案 |
| 4.5 软岩大断面隧道施工方案优化分析 |
| 4.5.1 开挖工法数值模拟分析 |
| 4.5.2 开挖工法模拟结果对比分析 |
| 4.5.3 施工变形控制措施 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 软岩大断面隧道不同支护措施围岩变形控制效果分析 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 支护措施作用机理 |
| 5.2.1 软岩隧道锚杆支护机理 |
| 5.2.2 软岩隧道喷射混凝土支护机理 |
| 5.3 锚杆加固效果数值分析 |
| 5.3.1 锚杆模型的建立 |
| 5.3.2 系统锚杆加固效果分析 |
| 5.3.3 长锚杆加固效果分析 |
| 5.3.4 拱底锚杆加固效果分析 |
| 5.4 高刚度支护体系加固效果数值分析 |
| 5.4.1 支护模型的建立 |
| 5.4.2 高刚度支护体系加固效果分析 |
| 5.5 组合支护体系加固效果数值分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 攻读学位期间参与科研项目情况 |
| 参考文献 |
（4）变坡面条件下某特大断面隧道的围岩受力变形研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景和研究意义 |
| 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 变坡面浅埋偏压隧道的围岩压力理论分析现状 |
| 1.2.2 特大跨度隧道的围岩变形特性研究现状 |
| 1.2.3 特大跨度隧道围岩支护理论及变形控制技术研究现状 |
| 1.3 研究内容、方法和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 1.4 本论文的创新之处 |
| 2 变坡面下特大断面浅埋偏压隧道的围岩压力理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 浅埋隧道的荷载计算原则 |
| 2.2.1 浅埋隧道的界定 |
| 2.2.2 浅埋隧道的一般理论方法 |
| 2.3 特大断面浅埋偏压隧道的计算原则 |
| 2.3.1 特大断面偏压隧道的界定 |
| 2.3.2 特大断面浅埋偏压隧道的一般理论研究 |
| 2.4 变坡面下特大断面浅埋偏压隧道的理论计算方法 |
| 2.4.1 变坡面的界定 |
| 2.4.2 变坡面浅埋偏压隧道的理论原则 |
| 2.5 λ参数影响性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 变坡面条件下隧道施工期围岩数值模拟研究 |
| 3.1 工程概况 |
| 3.1.1 概述 |
| 3.1.2 研究区工程地质和水文地质概况 |
| 3.1.3 隧道施工方法 |
| 3.1.4 工程特点 |
| 3.2 隧道计算模型 |
| 3.2.1 计算参数选取 |
| 3.2.2 计算模型的建立 |
| 3.3 隧道围岩及结构受力变形分析 |
| 3.3.1 围岩位移变化分析 |
| 3.3.2 围岩应力变化分析 |
| 3.3.3 围岩柔性支护结构受力分析 |
| 3.3.4 围岩超前预支护结构受力变形分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于监控量测的变坡面下特大断面隧道的围岩变形特征分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 隧道监控量测 |
| 4.2.1 监测内容及监测测点布置 |
| 4.2.2 监测断面布置及监测频率 |
| 4.2.3 监测信息管理 |
| 4.2.4 隧道施工过程中的极限相对位移管理 |
| 4.3 隧道围岩变形特征分析 |
| 4.3.1 隧道施工期围岩变形时间效应分析 |
| 4.3.2 隧道施工期围岩变形空间效应分析 |
| 4.3.3 不同开挖面积影响下隧道围岩的受力变形分析 |
| 4.3.4 隧道围岩变形控制 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 隧道二衬支护结构的安全性评价 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 隧道二衬安全系数 |
| 5.3 隧道二衬内力计算 |
| 5.3.1 隧道二衬内力云图 |
| 5.3.2 隧道二衬特征部位安全系数计算 |
| 5.4 隧道二衬安全评价结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（5）大断面隧道塌方机理与安全性控制研究（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 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道塌方调查和分类研究 |
| 1.2.2 隧道开挖面稳定性研究 |
| 1.2.3 隧道拱顶塌方研究 |
| 1.2.4 隧道塌方安全性控制研究 |
| 1.3 研究中存在的问题 |
| 1.4 论文主要研究对象及内容 |
| 1.4.1 研究对象 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.5 研究方法及技术路线 |
| 2 隧道开挖面失稳塌方机理研究 |
| 2.1 隧道塌方安全事故统计分析 |
| 2.1.1 隧道塌方安全事故特征 |
| 2.1.2 隧道塌方安全事故类型 |
| 2.2 有限元极限分析法 |
| 2.2.1 有限元极限分析法原理 |
| 2.2.2 有限元极限分析法数值软件 |
| 2.2.3 开挖面安全性分析 |
| 2.3 深埋隧道开挖面典型失稳模式及其塌方演化机理 |
| 2.3.1 开挖面前倾冒落式失稳 |
| 2.3.2 开挖面后倾冒落式失稳 |
| 2.3.3 开挖面正面挤出式失稳 |
| 2.3.4 开挖面安全性影响因素分析 |
| 2.3.5 开挖面失稳塌方极限状态参数确定方法 |
| 2.4 洞口段隧道开挖面失稳模式及其塌方演化机理 |
| 2.4.1 边坡安全性及其影响因素分析 |
| 2.4.2 洞口段隧道开挖面滑移式失稳 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 隧道后关门塌方机理研究 |
| 3.1 隧道围岩开挖损伤机理 |
| 3.1.1 围岩开挖损伤特性 |
| 3.1.2 围岩开挖损伤特性预测 |
| 3.1.3 围岩损伤特性影响因素及控制措施 |
| 3.2 深埋隧道拱顶塌方机理 |
| 3.2.1 深埋隧道拱顶塌方机理 |
| 3.2.2 深埋隧道拱顶渐进性塌方机理 |
| 3.3 浅埋偏压隧道拱顶塌方机理 |
| 3.3.1 浅埋偏压隧道拱顶塌方范围确定 |
| 3.3.2 坡面平行型隧道拱顶塌方机理 |
| 3.4 基于虚拟支护力的隧道塌方位置确定方法 |
| 3.4.1 围岩特性曲线 |
| 3.4.2 围岩纵向变形曲线 |
| 3.4.3 虚拟支护力纵向分布曲线 |
| 3.4.4 虚拟支护力纵向分布特性与塌方位置分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 隧道塌方安全性控制原理研究 |
| 4.1 隧道开挖面失稳塌方安全性控制 |
| 4.1.1 隧道开挖面失稳塌方安全性控制措施 |
| 4.1.2 超前支护和超前加固分析模型 |
| 4.1.3 管棚超前预支护作用机理 |
| 4.1.4 管棚-初支钢拱架“棚架”体系安全性 |
| 4.1.5 钢拱架拱脚处围岩承载力 |
| 4.1.6 钢拱架-锁脚锚管联合承载特性 |
| 4.2 隧道后关门塌方安全性控制 |
| 4.2.1 隧道拱顶塌方预控制 |
| 4.2.2 隧道拱顶塌方过程控制 |
| 4.2.3 隧道拱顶塌方协同控制 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 隧道塌方安全性控制工程应用 |
| 5.1 隧道塌方安全性控制措施和控制要点 |
| 5.2 洞口段隧道开挖面失稳塌方安全性控制工程应用 |
| 5.2.1 工程概况 |
| 5.2.2 隧道开挖面失稳塌方安全性控制措施 |
| 5.2.3 监测方案和安全性控制效果分析 |
| 5.3 超大断面隧道后关门塌方安全性控制工程应用 |
| 5.3.1 工程概况 |
| 5.3.2 隧道后关门塌方安全性控制措施 |
| 5.3.3 安全性控制效果分析 |
| 5.4 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）地表注浆下浅埋暗挖地铁车站超前小导管支护参数研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 超大断面隧道研究现状 |
| 1.2.2 隧道超前预支护研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 本文主要研究内容及方法 |
| 1.3.2 本文技术路线 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 工程项目背景 |
| 2.1 工程概况 |
| 2.1.1 线路简介 |
| 2.1.2 工程简介 |
| 2.1.3 工程地质及水文地质 |
| 2.2 浅埋超大断面隧道计算理论 |
| 2.2.1 浅埋隧道界限 |
| 2.2.2 超大断面隧道划分 |
| 2.2.3 围岩压力计算方法 |
| 2.3 施工安全风险及控制措施 |
| 2.3.1 浅埋超大断面隧道下穿回填区施工技术要求 |
| 2.3.2 地表注浆加固设计参数及施工工艺 |
| 2.4 超前支护设计方案与设计参数的选择 |
| 2.4.1 超前支护设计方案选择 |
| 2.4.2 超前小导管设计参数选择 |
| 2.4.3 超前小导管施工工艺 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 地表注浆下超前小导管支护效果研究 |
| 3.1 有限元分析原理及软件介绍 |
| 3.1.1 有限元分析过程 |
| 3.1.2 有限元分析软件介绍 |
| 3.2 建立数值分析模型 |
| 3.2.1 建立数值分析模型 |
| 3.2.2 计算参数 |
| 3.2.3 隧道开挖及支护顺序 |
| 3.4 地表注浆下未采用超前小导管时隧道施工模拟分析 |
| 3.4.1 隧道围岩变形分析 |
| 3.4.2 隧道围岩应力分析 |
| 3.4.3 隧道支护结构应力分析 |
| 3.5 地表注浆下采用超前小导管时隧道施工模拟分析 |
| 3.5.1 隧道围岩变形分析 |
| 3.5.2 隧道围岩应力分析 |
| 3.5.3 隧道支护结构应力分析 |
| 3.5.4 超前小导管受力分析 |
| 3.6 未采用和采用超前小导管时隧道施工计算结果对比分析 |
| 3.6.1 隧道围岩变形对比分析 |
| 3.6.2 隧道围岩应力对比分析 |
| 3.6.3 隧道支护结构应力对比分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 地表注浆下超前小导管支护设计参数分析 |
| 4.1 超前小导管外插角度 |
| 4.1.1 隧道围岩变形分析 |
| 4.1.2 隧道围岩应力分析 |
| 4.1.3 隧道支护结构应力分析 |
| 4.1.4 超前小导管受力分析 |
| 4.2 超前小导管环向间距 |
| 4.2.1 隧道围岩变形分析 |
| 4.2.2 隧道围岩应力分析 |
| 4.2.3 隧道支护结构应力分析 |
| 4.2.4 超前小导管受力分析 |
| 4.3 超前小导管环向布设范围 |
| 4.3.1 隧道围岩变形分析 |
| 4.3.2 隧道围岩应力分析 |
| 4.3.3 隧道支护结构应力分析 |
| 4.3.4 超前小导管受力分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 监控量测与围岩稳定性分析 |
| 5.1 监测目的 |
| 5.2 监测点的布置 |
| 5.2.1 初期支护结构拱顶沉降量测 |
| 5.2.2 初期支护结构净空收敛监测 |
| 5.2.3 地表沉降监测 |
| 5.3 监控量测数据分析 |
| 5.3.1 初期支护结构拱顶沉降量测数据 |
| 5.3.2 初期支护结构净空收敛监测数据 |
| 5.3.3 地表沉降监测数据 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（7）红层地质大断面隧道施工技术及围岩变形控制措施研究 ——以昆明宜石公路工程山冲箐隧道为例（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 大断面隧道施工技术研究现状 |
| 1.2.2 围岩大变形施工控制技术研究现状 |
| 1.2.3 红层地质隧道施工技术研究现状 |
| 1.3 研究目标、内容、拟解决的关键科学问题 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 拟解决的关键科学问题 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 2 滇中红层的工程特性及依托工程概况 |
| 2.1 红层形成的地质年代及分布区域 |
| 2.2 滇中红层的工程特性 |
| 2.2.1 组成物质 |
| 2.2.2 岩体的结构特征 |
| 2.2.3 水理及物理力学性质 |
| 2.3 滇中红层引发的工程问题 |
| 2.4 依托工程地质概况 |
| 2.4.1 工程地质概况 |
| 2.4.2 工程地质特征 |
| 2.4.3 水文地质特征 |
| 2.4.4 工程重难点 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 红层地质大断面隧道Ⅳ级围岩段施工方案的适应性分析 |
| 3.1 超大断面隧道的判定及特点 |
| 3.1.1 隧道断面尺寸的判定 |
| 3.1.2 超大断面隧道的特点 |
| 3.2 山冲箐隧道施工方案的初选 |
| 3.3 Midas GTS NX有限元软件的简介 |
| 3.3.1 GTSNX基本理论 |
| 3.3.2 GTSNX单元本构模型 |
| 3.4 Ⅳ级围岩段施工方法的确定 |
| 3.4.1 Ⅳ级围岩段地质情况 |
| 3.4.2 数值计算模型及边界条件 |
| 3.4.3 模型参数 |
| 3.4.4 Ⅳ级围岩段数值模拟方案 |
| 3.4.5 数值计算结果分析 |
| 3.5 台阶法开挖参数的优化分析 |
| 3.5.1 台阶高度的优化 |
| 3.5.2 台阶长度的优化 |
| 3.6 基于数值模拟分析的施工建议 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 红层地质大断面隧道Ⅴ级围岩段施工方案的适应性分析 |
| 4.1 Ⅴ级围岩段工程地质情况 |
| 4.2 数值计算模型及边界条件 |
| 4.3 模型参数 |
| 4.4 Ⅴ级围岩段数值模拟方案 |
| 4.5 数值计算结果分析 |
| 4.6 基于数值模拟分析的施工建议 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 基于红层地质的大断面隧道稳定性监测分析 |
| 5.1 监控量测的目的 |
| 5.2 监控量测的内容及原则 |
| 5.2.1 监控量测的内容 |
| 5.2.2 监控量测的原则及量测标准 |
| 5.3 量测项目的实施方案 |
| 5.3.1 量测断面及测点布置 |
| 5.3.2 元件埋设 |
| 5.3.3 数据处理方法 |
| 5.4 监测结果分析 |
| 5.4.1 隧道位移监测结果 |
| 5.4.2 围岩压力监测结果 |
| 5.4.3 钢拱架轴力监测结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 附录1 :本人已授权的实用新型专利 |
| 附录2 :本人已申请的国家发明专利 |
| 附录3 :攻读硕士学位期间参与的科研课题 |
| 附录4 :获奖情况 |
（8）超大断面公路隧道施工力学行为研究（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 国内外超大断面隧道建设概述 |
| 1.2.1 隧道断面划分标准 |
| 1.2.2 国外超大断面隧道建设现状 |
| 1.2.3 国内超大断面隧道建设现状 |
| 1.3 超大断面隧道国内外研究现状 |
| 1.3.1 超大断面隧道围岩松散压力研究现状 |
| 1.3.2 超大断面隧道施工工法研究现状 |
| 1.3.3 超大断面隧道支护参数研究现状 |
| 1.3.4 有待进一步研究的问题 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 2 基于压力拱概念深埋超大断面隧道围岩松散压力计算方法研究 |
| 2.1 现有围岩松散压力计算理论 |
| 2.1.1 经验公式法 |
| 2.1.2 理论计算法 |
| 2.2 压力拱的形成与相关概念 |
| 2.2.1 隧道开挖应力重分布 |
| 2.2.2 压力拱的概念 |
| 2.2.3 压力拱边界的确定 |
| 2.3 基于数值模拟的压力拱范围研究 |
| 2.3.1 模型假设条件 |
| 2.3.2 模型建立 |
| 2.3.3 计算结果分析 |
| 2.4 不同影响因素下超大断面隧道压力拱范围研究 |
| 2.4.1 埋深对压力拱范围的影响 |
| 2.4.2 围岩级别对压力拱范围的影响 |
| 2.4.3 开挖跨度对压力拱范围的影响 |
| 2.5 深埋超大断面隧道围岩松散压力计算公式回归拟合 |
| 2.6 小结 |
| 3 超大断面公路隧道施工方法研究 |
| 3.1 依托工程概况 |
| 3.1.1 工程背景 |
| 3.1.2 地质水文概况 |
| 3.2 围岩强度控制准则 |
| 3.2.1 围岩抗拉强度控制准则 |
| 3.2.2 围岩抗剪强度控制准则 |
| 3.3 全断面法在莲塘超大断面隧道施工中的适用性研究 |
| 3.3.1 模型假设 |
| 3.3.2 计算模型与参数 |
| 3.3.3 Ⅱ级围岩下全断面法的适用性分析 |
| 3.3.4 Ⅲ级围岩下全断面法的适用性分析 |
| 3.3.5 小结 |
| 3.4 双侧壁导坑法与交叉中隔壁法方案比选 |
| 3.4.1 计算模型与参数 |
| 3.4.2 一般工法下计算结果分析 |
| 3.4.3 改进工法下计算结果分析 |
| 3.4.4 小结 |
| 4 超大断面公路隧道现场监测及结果分析 |
| 4.1 现场监测方案设计 |
| 4.1.1 隧道变形监测 |
| 4.1.2 钢拱架应力监测 |
| 4.2 现场监测结果分析 |
| 4.2.1 隧道周边位移分析 |
| 4.2.2 钢拱架应力分析 |
| 4.2.3 围岩压力分析 |
| 4.3 监测结果与数值模拟结果对比分析 |
| 4.4 小结 |
| 5 超大断面公路隧道支护参数优化研究 |
| 5.1 正交试验设计简介 |
| 5.1.1 正交试验概念及原理 |
| 5.1.2 正交试验分析步骤及方法 |
| 5.2 支护参数的比选优化 |
| 5.2.1 支护参数正交试验设计 |
| 5.2.2 单指标下支护参数优化分析 |
| 5.2.3 单指标下支护参数优化总结 |
| 5.3 小结 |
| 6 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）上软下硬岩质地层中浅埋大跨地铁隧道围岩压力统计特征研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 浅埋大断面大跨隧道的研究现状 |
| 1.3.2 随机节理裂隙网络的发展及在工程上的应用 |
| 1.3.3 浅埋隧道围岩压力计算及其分布特征的研究现状 |
| 1.3.4 节理几何特征对地下硐室围岩压力影响的研究现状 |
| 1.3.5 软硬复合地层中城市地铁隧道的研究现状 |
| 1.4 目前研究存在的问题 |
| 1.5 研究内容与方法及技术路线 |
| 1.5.1 研究方法与内容 |
| 1.5.2 技术路线图 |
| 2 上软下硬岩质地层节理裂隙网络模拟方法 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 岩体结构面特点与测量方法及概率分布模型 |
| 2.2.1 结构面的特性 |
| 2.2.2 结构面现场统计原理与方法 |
| 2.2.3 结构面的统计概率分布类型 |
| 2.2.4 结构面参数统计分布特征 |
| 2.3 复合地层中节理裂隙网络的模拟方法 |
| 2.3.1 节理裂隙网络模拟的基本假设 |
| 2.3.2 节理裂隙网络模拟的基本原理 |
| 2.4 节理裂隙网络模拟步骤与离散元软件UDEC的融合 |
| 2.4.1 节理裂隙网络模拟的基本步骤 |
| 2.4.2 与离散元软件UDEC的融合 |
| 2.5 实例效果演示 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 上软下硬岩质地层中浅埋大跨隧洞的松动破坏特征及影响因素分析 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 离散元数值计算方法与试验方案设计 |
| 3.2.1 基本原理简介 |
| 3.2.2 正交试验方法与正交试验设计 |
| 3.3 数值模型的建立 |
| 3.3.1 建模前的基本假设 |
| 3.3.2 模型的建立 |
| 3.4 基于Q法或者RMR法对隧道稳定性的判定 |
| 3.5 隧道围岩破坏模式分析 |
| 3.5.1 岩体地下工程中硐室深浅埋的划分标准 |
| 3.5.2 岩体地下工程中硐室破坏模式 |
| 3.6 隧道松动围岩破坏模式的影响因素分析 |
| 3.6.1 隧道埋深对隧道围岩变形破坏的影响 |
| 3.6.2 风化层厚度对隧道围岩变形破坏的影响 |
| 3.6.3 节理倾角对隧道围岩变形破坏的影响 |
| 3.6.4 节理迹长对隧道围岩变形破坏的影响 |
| 3.6.5 节理密度对隧道围岩变形破坏的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 围岩松动破坏范围统计分布特征与松动围岩压力计算 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 浅埋隧道工程塌方案例的统计分析 |
| 4.3 浅埋隧道传统围岩压力计算方法的局限性 |
| 4.4 围岩松动破坏边界的预测与松动范围的统计分析 |
| 4.4.1 隧道围岩松动破坏边界的预测 |
| 4.4.2 隧道围岩松动破坏范围的统计分析 |
| 4.5 浅埋大跨隧道松动围岩压力的理论计算方法 |
| 4.5.1 基于应力传递的随机网络岩体压力计算方法 |
| 4.5.2 侧向围岩压力的解析解 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 工程案例验证 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 工程概况 |
| 5.2.1 工程地质概况 |
| 5.2.2 车站结构概况 |
| 5.3 工程算例验证 |
| 5.4 各种围岩压力计算方法的对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 上软下硬岩质地层浅埋大跨隧道松动压力的统计分布特征 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 松动围岩竖向压力的统计特征分析 |
| 6.3 开挖方式对松动围岩竖向压力的分布特征影响 |
| 6.3.1 全断面开挖形式的松动围岩竖向压力分布特征 |
| 6.3.2 分部开挖形式对松动围岩压力的分布特征的影响 |
| 6.4 参数分布条件下的松动围岩压力分布特征 |
| 6.4.1 节理迹长分布特征对松动围岩压力分布影响 |
| 6.4.2 节理倾角分布特征对松动围岩压力分布影响 |
| 6.4.3 节理间距分布特征对松动围岩压力分布影响 |
| 6.4.4 内摩擦角分布特征对松动围岩压力分布影响 |
| 6.4.5 重度分布特征对松动围岩压力分布影响 |
| 6.4.6 静止侧压力系数分布特征对松动围岩压力分布影响 |
| 6.5 参数组合分布条件下的松动围岩压力分布特征 |
| 6.5.1 岩体力学指标参数组合情况下松动围岩压力分布特征 |
| 6.5.2 节理裂隙几何参数组合情况下松动围岩压力分布特征 |
| 6.5.3 全因素组合情况下松动围岩压力分布特征 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要研究成果与结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 进一步的研究与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 部分程序代码 |
| 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 |
（10）上软下硬岩浅埋地铁车站预留岩柱施工力学特征及围岩稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Summary |
| 第1章 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 隧道施工过程力学研究现状 |
| 1.2.2 地铁车站施工方法研究现状 |
| 1.2.3 隧道围岩稳定性及变形控制方法 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 研究技术路线 |
| 第2章 浅埋隧道开挖围岩压力研究 |
| 2.1 隧道施工力学基本原理 |
| 2.2 浅埋超大断面隧道围岩力学特征与围岩压力 |
| 2.2.1 常见洞形围岩应力分布解析解 |
| 2.2.2 隧道围岩压力常用计算方法 |
| 2.3 考虑中岩柱条件下浅埋隧道的荷载计算 |
| 2.3.1 普氏塌落拱理论修正 |
| 2.3.2 岩土柱理论修正 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 预留中岩柱隧道开挖方案模型试验研究 |
| 3.1 相似理论 |
| 3.1.1 相似概念 |
| 3.1.2 相似定理 |
| 3.2 模型试验的设计与实施 |
| 3.2.1 岩石物理力学参数 |
| 3.2.2 相似材料的选取 |
| 3.2.3 试验装置及设备 |
| 3.2.4 试验方案与测试技术 |
| 3.3 模型试验结果处理与分析 |
| 3.3.1 开挖方案稳定性分析 |
| 3.3.2 开挖方案力学特征分析 |
| 3.3.3 考虑中岩柱宽度开挖方案稳定性分析 |
| 3.3.4 考虑中岩柱宽度开挖方案力学特征分析 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 预留中岩柱施工力学特征研究 |
| 4.1 数值模型构建 |
| 4.1.1 岩土体本构模型及参数 |
| 4.1.2 计算范围与数值模型 |
| 4.1.3 数值模拟方案 |
| 4.2 数值计算结果处理与分析 |
| 4.2.1 中岩柱宽度对隧道围岩稳定性的影响 |
| 4.2.2 中岩柱拆除长度对隧道围岩稳定性的影响 |
| 4.3 不同上覆压力对中岩柱岩体稳定性的影响 |
| 4.3.1 数值计算 |
| 4.3.2 不同上覆压力对中岩柱受力影响 |
| 4.3.3 不同上覆压力对中岩柱塑性变形的影响及加固措施 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 隧道工程应用与稳定性分析 |
| 5.1 工程背景 |
| 5.1.1 工程概况 |
| 5.1.2 工程地质 |
| 5.2 实例验证与监测数据 |
| 5.2.1 实例展示 |
| 5.2.2 监测方案与监测结果 |
| 5.3 隧道稳定性分析 |
| 5.3.1 监测数据分析 |
| 5.3.2 数值计算结果验证 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表论文及科研情况 |
四、浅埋软弱地层大断面隧道施工技术（论文参考文献）
- [1]大断面公路隧道围岩稳定性与控制技术研究[D]. 潘欢欢. 安徽理工大学, 2021(02)
- [2]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)
- [3]软岩大断面高铁隧道施工变形控制及稳定性研究[D]. 李浩. 南京林业大学, 2021(02)
- [4]变坡面条件下某特大断面隧道的围岩受力变形研究[D]. 刘军帅. 西南科技大学, 2021(08)
- [5]大断面隧道塌方机理与安全性控制研究[D]. 李奥. 北京交通大学, 2020(02)
- [6]地表注浆下浅埋暗挖地铁车站超前小导管支护参数研究[D]. 牟翔. 重庆交通大学, 2020(01)
- [7]红层地质大断面隧道施工技术及围岩变形控制措施研究 ——以昆明宜石公路工程山冲箐隧道为例[D]. 张永梦. 西安建筑科技大学, 2020(01)
- [8]超大断面公路隧道施工力学行为研究[D]. 屈慧森. 北京交通大学, 2020(03)
- [9]上软下硬岩质地层中浅埋大跨地铁隧道围岩压力统计特征研究[D]. 陈松. 北京交通大学, 2020(06)
- [10]上软下硬岩浅埋地铁车站预留岩柱施工力学特征及围岩稳定性研究[D]. 陈凯. 贵州大学, 2020(04)