一、Application of steel fibre reinforced sprayed concrete to a deep tunnel in weak rocks（论文文献综述）
李唱唱[1]（2021）在《高地应力水工隧洞节理围岩稳定及支护措施研究》文中认为地下空间进行开发利用的首要任务是地下工程围岩的稳定性分析,由于地质结构的复杂性和岩体节理裂隙的发育,导致模拟分析时具有很大的不确定性和挑战性。对深埋高地应力水工隧洞节理岩体的稳定性及支护措施进行研究十分有意义。本文结合新疆某深埋高地应力引水隧洞,采用现场监测与数值模拟相结合的手段,分别对高地应力引水隧洞节理岩体的稳定性、开挖后的衬砌结构的受力特性及节理特征对深埋高地应力引水隧洞围岩稳定性的影响进行研究,并提出了较为合适的支护措施,主要研究工作及结论如下:（1）在深埋隧洞开挖过程中,高地应力和结构面的发育是控制洞室围岩稳定性的关键问题,通过现场监测得,实测最大主应力在12.40～12.90 MPa;通过离散元软件3DEC模拟围岩应力场、塑性区以及位移场的变化情况,结果显示,洞室附近出现0～2.10 m的塑性区,塑性区主要集中在侧墙和拱底,洞周最大位移值为25.10 mm,最大压应力为13.20 MPa,局部小范围出现拉应力。由于模拟选取的是最不利结构面,故模拟结果较实测结果略微偏大,目的是为了更好的为洞室安全提供保障,模拟结果与实测结果较为一致。基于以上研究成果,通过Russenes岩爆判别式得无岩爆发生,考虑到随节理裂隙发育,侧墙和拱底处易发生破坏,故建议采用支护措施。（2）以新疆某工程为研究背景,在节理裂隙发育洞段进行试验研究,由于节理裂隙发育、地应力较高,试验洞在开挖后洞周变形值在51.37～66.73 mm,隧洞洞周以剪切破坏为主,塑性区最大约3.90 m,需对隧洞进行支护以确保洞室稳定性,考虑到支护时机对支护效果的影响,本文模拟了两种极端时间,即开挖后待变形稳定后进行衬砌和开挖后立即衬砌。结果显示,开挖后待变形稳定后对洞室进行普通衬砌,最大变形量减少了51.67%,最大水平位移减少了46.87%,最大垂直位移减少了41.02%;开挖后立即进行衬砌,围岩变形相比于开挖后待变形稳定进行支护的变形量减少了58.94%～76.31%,故开挖后立即支护更有利于洞室稳定的,为工程施工提供参考价值,因此,工程中常采用边开挖边支护的方式进行施工。（3）不同支护时机下,洞周浅部围岩应力均得到了改善,洞周岩体稳定性得到保证,但在高地应力、节理发育等条件下,衬砌结构难保持长期的稳定,衬砌结构产生较大拉应力发生破坏,故需进行二次支护,二次支护后,衬砌结构受到最大拉应力为0.89 MPa,小于混凝土抗拉强度,衬砌结构受力满足要求,与现场监测进行二次支护后,衬砌结构最大拉应力为0.90 MPa,较为一致,研究结果为工程实践提供参考。（4）考虑到节理特征影响深埋高地应力引水隧洞的稳定性,本文结合工程实际,采用数值模拟研究了节理倾角对深埋高地应力引水隧洞洞周岩体稳定性的影响,模拟结果表明,当节理倾角较小时,变形主要集中在侧墙和拱腰处,随节理倾角的增大,洞周岩体位移量呈先减小后增大的趋势,节理倾角为0°时,位移主要集中在侧墙和拱腰附近,最大位移为30.60 mm,相比其他倾角时位移值最大,最不利于岩体稳定性。
陈俊武[2]（2021）在《挤压性围岩隧道双层支护和可让式支护比较研究》文中指出挤压性围岩隧道修建时,围岩的自承能力弱,隧道容易产生过大变形,导致支护结构变形侵限、喷混凝土开裂、钢架扭曲等,不得不进行支护拆换,造成工期延误和经济损失。为了有效地控制这类挤压性大变形,一些特殊的支护方式,如多重支护、可让式支护等,逐步在国内外工程中得到应用。但是关于这类特殊支护工法的设计方法还不成熟,相关的围岩支护作用机理还需要深入研究。本论文依托成兰铁路跃龙门隧道严重挤压大变形段,首先进行了考虑围岩强度劣化的深埋圆形隧道弹塑性理论分析,然后利用ABAQUS有限元分析软件,对三台阶带仰拱一次开挖施工过程进行三维数值模型,分别研究了大变形隧道双层支护和可让式支护的力学作用机理。进一步,根据理论分析、数值模拟和现场监测数据,分析比较了双层支护和可让式支护的变形受力特征。主要的研究结果如下:（1）假设围岩粘聚力随塑性应变的增大而减小,通过弹塑性理论分析,推导了考虑围岩强度劣化时深埋圆形隧道围岩变形及与支护相互作用的计算公式,并将其应用于跃龙门隧道严重挤压大变形段,分别对双层支护和可让式支护进行了理论计算分析,得到了围岩与支护的相互作用特征曲线。（2）双层支护的第二层支护施作时机是设计双层支护的关键要素。结合现场的实际施工过程,通过三维数值模拟,计算分析了三种施作时机下,第一、二层支护以及它们联合作用下的围岩支护变形受力。结果表明,在距离第一层支护闭合后1倍洞径处施作第二层支护较为合理。（3）针对一种高变形性能材料（hi DCon）的可让块,通过三维数值模拟,计算分析了三台阶开挖支护工法时,可让式支护的变形受力特点。结果表明,支护闭合后,支护仍然可以发生很大的容许变形（约占全部变形的40～50%）,支护作用力缓慢增加,而不导致喷射混凝土部分发生破坏,达到可让式支护整体稳定。（4）双层支护通过选择第二层支护的施作时机,能够保证第二层支护处于弹性状态,形成支护系统的整体稳定,现场操作较为容易。可让式支护刚度较小,围岩变形更大,且可让式支护中的可让块设计施工相对较难,需要进一步实践探索。
任明洋[3]（2020）在《深部隧洞施工开挖围岩—支护体系协同承载作用机理研究》文中进行了进一步梳理随着全球经济的快速发展以及人类生存空间的逐渐拓展,许多在建的和规划中的地下工程不断向深部进军。目前国内外矿产资源开采的地下巷道、交通建设的地下隧道以及水利水电工程和油气能源储备工程的地下洞室等都已达到了千米以上的深度。随着埋深的增加,深部岩体的地质力学环境较浅部发生了很大变化,岩体的非线性力学特性更加显着,围岩稳定性问题更加突出。由于对深部围岩和支护结构协同承载作用机理缺乏足够的认识,基于经验设计的工程类比法常常导致支护结构在某些情况下过于保守,造成了资源的大量浪费,而在某些情况下又过于危险,易引起支护结构失效甚至围岩塌方等工程事故,给地下工程的施工和安全带来了极大危害。因此,开展深部隧洞围岩-支护体系协同承载作用机理研究无论对于隧洞支护结构设计优化,还是围岩稳定性分析都具有重要的理论和工程意义。本文以我国重点研发计划项目滇中引水工程-香炉山隧洞为工程背景,采用室内力学试验、理论分析、数值模拟和模型试验等技术手段,研究了高地应力条件下深部围岩的力学特性和非线性强度准则,提出了考虑材料非线性和接触非线性的深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同承载作用力学模型,建立了基于弹塑性接触迭代的围岩-支护体系协同承载作用数值计算方法,开展了香炉山隧洞施工开挖的真三维地质力学模型试验,揭示了深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同承载作用机理。论文获得的主要成果如下:（1）开展了香炉山隧洞千米级埋深灰岩和粉砂质泥岩的室内物理力学试验,获得了不同应力条件下深部软岩和硬岩的非线性力学特性、破坏模式和力学参数变化规律,基于Hoek-Brown准则提出了考虑围岩峰后软化特性的深部围岩非线性强度模型,并基于ABAQUS平台开发了相应的UMAT程序。（2）开展了不同粗糙度条件下的岩石-混凝土界面力学试验,基于分形几何理论提出了围岩-衬砌界面的非线性接触模型,结合深部围岩非线性强度模型建立了考虑材料非线性和接触非线性的深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同承载作用力学模型。针对围岩-支护协同作用问题不存在封闭解析解的困难,提出了“渐增支护荷载法”的半解析半数值迭代计算方法,并编制了相应的MATLAB求解程序。（3）建立了基于弹塑性接触迭代的深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同承载作用数值计算方法,基于ABAQUS平台开发了相应的计算程序。通过对香炉山隧洞施工过程开展数值计算,获得了围岩-衬砌界面粗糙度、隧洞埋深和支护时机等多种因素对围岩-支护体系协同承载作用的影响规律和敏感性排序。（4）开展了香炉山隧洞施工开挖真三维地质力学模型试验,真实再现了施工现场的复杂地质条件与动态施工过程,获得了隧洞施工过程中围岩应力和变形、围岩-衬砌接触压力以及锚杆受力的变化规律,揭示了深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同承载的作用机理,验证了围岩-支护体系协同承载作用力学模型和相应数值计算方法的可靠性,为深部隧洞施工和支护结构的设计优化提供了科学指导。
文锦诚[4]（2020）在《活动断层蠕滑错动下隧道高延性衬砌结构抗错性能研究》文中研究表明随着我国西部山区交通建设的飞速发展,隧道穿越活动断层情况日益增多。活动断层错动产生的地层永久变形会导致隧道衬砌开裂破坏甚至结构的整体垮塌,严重危及隧道结构安全。隧道穿越活动断层的错动破坏机制及抗错应对措施研究已成为西部山区隧道建设中亟待解决的重要技术问题之一。目前隧道结构抗断措施的研究多集中在柔性连接段和减震层等方面,较少涉及提升衬砌本身抗错性能方面的研究。本文以云南省某穿越活动断层区公路隧道为工程背景,采用室内试验、理论分析和数值计算相结合方法,开展活动断层错动作用下高延性衬砌力学响应及抗错性能研究。主要研究内容及结果如下:（1）针对超高韧性水泥基复合材料（PVA-ECC）开展了单轴压缩和单轴拉伸试验,确定了ECC材料的轴向拉、压力学性能。结合试验和已有研究成果,确定了一种能够准确反映ECC材料拉、压力学性能塑性损伤模型。在此基础上,基于通用有限元软件建立了钢筋增强ECC梁的数值模型,进行了ECC梁四点弯曲试验的数值模拟。通过对比数值模拟和试验结果,验证了ECC塑性损伤模型的有效性。（2）依托云南省某穿越活动断层高速公路隧道工程,采用有限元分析方法,建立了逆断层-围岩-隧道相互作用的错动计算模型,研究不同错动距离、断层宽度、断层倾角和围岩条件下,传统RC衬砌和ECC衬砌的受力变形特征和损伤破坏特征,明确两种衬砌受不同逆断层参数影响的力学响应规律,对比分析两种衬砌结构的抗错性能。计算结果表明:在逆断层错动作用下,断层错动距离的增加明显增大了衬砌的局部应力,加剧了衬砌的损伤。断层破碎带是衬砌变形的缓冲区域,更宽的断层宽度会延缓衬砌局部损伤的发展速度,增大衬砌的极限错距。断层倾角越大,相同逆断层错距下的竖向位移分量越大,衬砌的局部拉伸变形越明显,导致衬砌的极限错距减小,降低了衬砌的抗错性能。断层上下盘岩体强度越高,对隧道的约束作用越强,使得衬砌变形区域越集中,局部变形越剧烈,加速了衬砌结构的破坏。不同逆断层特征下,两种衬砌破坏模式相类似,均以压剪破坏为主。但ECC衬砌的变形适应能力、抗裂性能以及抗错断性能明显优于传统的RC衬砌,在上述逆断层条件下,ECC衬砌整体破坏时的极限错距是相同条件下传统RC衬砌的3.5倍以上。（3）采用数值分析方法,建立了穿越正断层隧道的错动模拟计算模型,研究断层宽度、断层倾角和围岩条件对RC衬砌和ECC衬砌受力的影响规律,探讨不同正断层特征及错动条件下衬砌的损伤破坏规律和抗错性能。进一步对比分析了断层形式的影响。结果表明:不同错动距离、断层宽度和围岩条件下,RC衬砌和ECC衬砌受正断层错动的影响规律与逆断层错动相似。随着正断层倾角的增大,衬砌能承受的极限错距有所增加。由于正断层错动下衬砌的受拉破坏特征更明显,因而相同条件下衬砌受到断层错动的影响程度明显大于逆断层,具体表现为衬砌更小的极限错距。在正断层错动下,两种衬砌破坏模式相类似,均以拉剪破坏为主。ECC衬砌能更好地发挥其抗裂性能强、拉伸韧性好的优势,因而呈现出显着优于普通衬砌的变形适应能力和抗错断性能。在本文涉及的正断层条件下,ECC衬砌整体破坏时的极限错距是相同条件下传统RC衬砌的3倍以上。
王英帆[5]（2020）在《深埋软岩隧道围岩压力特征及支护优化研究》文中研究指明近年来,我国交通建设日益发达,公路及铁路建设都达到一个新的里程碑。隧道建设开挖的长度、断面尺寸向着特长、特大的方向发展,同时,隧道建设中遇到软弱围岩地层及埋深大或者应力复杂的现象常常发生,在开挖后围岩应力过大,初支变形侵限严重,影响施工进展,而隧道工程领域围岩压力的确定是隧道设计的前提。因此,探究深埋软弱围岩条件下的围岩压力分布特点及变形对隧道工程的安全施工及运营都有着重要的意义。本文依托我国西北地区某软岩公路隧道工程,采用理论分析、现场监测及数值模拟等综合研究方法,对深埋软弱围岩隧道围岩压力及支护体系进行研究,得到以下成果:（1）从隧道围岩压力角度进行研究,介绍了围岩压力的形成、分类、主要影响因素以及深埋隧道围岩压力的计算方法的适用性;对围岩初始应力状态进行分析,总结了初期支护作用机理:主要表现为改善围岩应力条件、支撑围岩,共同承载以及加密围岩与围岩形成一体这三个主要方面。（2）对依托工程实例开展现场监测,整理监测结果并对围岩压力及支护受力特点总结分析,包括围岩压力的变化规律、分布特点以及值域分布范围,并对初支钢拱架、喷射混凝土的受力特征、分布规律进行分析。（3）利用ABAQUS软件建立三维数值模型,对依托实例开展数值模拟,针对三台阶七步法施工工法条件下,通过建立不同衬砌厚度、弹性模量、锚杆长度、围岩强度及隧道埋深等三十七种工况,分析深埋软岩隧道围岩应力及变形的分布特点,为合理支护参数做参考。
陈子全[6]（2019）在《高地应力层状软岩隧道围岩变形机理与支护结构体系力学行为研究》文中认为受困于我国中西部地区艰险复杂的地质构造环境、水文地质条件与地层岩性条件等因素,未来十年内,一大批具有“超大埋深、高地应力、高次生地质灾害风险、高压富水”特性的深埋特长层状软岩隧道群将从我国第二地貌阶梯（地面高程1000～2000 m）向第一地貌阶梯（地面高程3000～5600 m）修建。复杂地质环境下大埋深层状软岩隧道的围岩稳定性与支护结构安全性问题将会愈发突出,高地应力作用下层状软弱围岩的变形破坏机理、稳定性控制理论技术与相应对策、支护结构体系的承载机理及其在施工期与长期服役状态下的受力特征与力学行为演化规律亟待进行深入研究。论文在国家重点研发计划项目“区域综合交通基础设施安全保障技术”等国家重大研究项目资助下,选取我国中西部地区多座典型的大埋深层状软弱围岩特长隧道为研究对象,采用资料调研、理论分析、现场测试、室内试验、数值模拟等多种手段,对高地应力层状软岩隧道的围岩变形破坏机理、支护结构在施工期与服役状态下的安全性能演化规律进行了深入研究,论文主要工作和研究成果如下:1、系统开展了不同围压与不同含水状态下碳质千枚岩、砂岩与泥岩、碳质板岩的单轴压缩与常规三轴压缩试验,对其力学性质及其破坏机制、遇水软化特性进行了深入分析。揭示了层理构造、高围压、含水状态对软岩力学特性及其损伤演化过程的影响;并基于岩石释能与储能理论,研究了不同性质软岩的能量损伤演化过程,提出了软岩进入能量硬化与能量软化阶段的应力阈值点,并建立了一种新的岩石能量脆性评价指标。2、揭示了高地应力层状软岩隧道的非对称围岩变形破坏规律,通过93个典型高地应力深埋层状软岩隧道的变形资料,探讨了隧道最大变形量与地应力、岩体强度、埋深之间的关系。基于此,提出了一种适用于高地应力层状软岩隧道的大变形预测分级指标。3、依托于四川藏区高速公路,选取典型的穿越断层破碎带隧道、软弱围岩隧道、浅埋偏压隧道、高地应力硬岩隧道、高地应力软岩隧道,对其开展了支护结构受力的现场测试研究,并对测试结果进行对比性分析,揭示了不同危险源环境下隧道施工期围岩压力、钢拱架应力、二次衬砌轴力与弯矩的演化规律,探明了软弱围岩、断层破碎带、地形偏压、高地应力、层理构造等因素对隧道支护结构力学行为的影响。4、开展了高地应力层状软岩隧道的非对称大变形与非对称受力特性研究,采用离散元模拟方法,揭示了侧压力系数、层理角度、层理厚度、剪应力场对支护结构非对称力学行为的影响。提出了采用双层初期支护方法合理应对高地应力层状软岩隧道的挤压性大变形灾害,并基于流变损伤演化模型,分析了双层初期支护的承载机理。5、以汶马高速鹧鸪山隧道为依托工程,开展了围岩压力与二次衬砌力学行为的长期健康监测。同时,采用理论分析与数值模拟方法,揭示了高地应力软岩隧道在围岩流变荷载作用下的全服役周期结构安全性能演化规律。
赵志清[7]（2019）在《富水软弱围岩隧道受力特性研究》文中认为在隧道建设过程中,当隧道穿越富水软弱围岩段时,隧道容易发生变形过大、侵限、开裂,甚至坍塌等工程问题,因此有必要研究富水软弱围岩隧道的受力特性。本文在研究总结软弱围岩受力特征和变形机制的基础上,以某铁路隧道为工程背景,采用室内试验,数值模拟和现场监测试验相结合的方法,揭示了软弱围岩遇水容易软化的特性,分析了富水软弱围岩隧道的受力特性和稳定性。具体结论如下:（1）在总结软弱围岩含义和分类的基础上,归纳了软弱围岩的变形、强度特征和软弱围岩的塑性、膨胀挤出变形机制。（2）在某铁路隧道软弱围岩段选取了岩样。在天然状态、自由浸水1,3,6和9个月条件下进行了岩样的密度、吸水性、纵波波速、核磁共振和单轴压缩变形试验,从试验过程看,随着自由浸水时间的延长,岩样的吸水率、孔隙率、峰值应变和泊松比逐渐增大,纵波波速、极限单轴抗压强度和弹性模量逐渐减小,当自由浸水至69个月时,岩样的极限单轴抗压强度为8.433MPa,相比于天然状态下的28.187MPa降低了70.08%,从而揭示了软弱围岩遇水容易软化的特性。（3）运用有限元软件MIDAS/GTS分别建立了不同浸水历时,双侧壁导坑法和三台阶预留核心土法施工的数值模型。总结了隧道分别采用两种施工方法施工时,围岩竖向位移、围岩水平位移随着浸水历时的延长的变形规律及分布情况,同时,分析了围岩应力、喷射混凝土应力、钢架应力、二次衬砌混凝土应力随着浸水历时的延长的受力特性及分布情况。从数值模拟结果看,软弱围岩隧道采用三台阶预留核心土法施工相比双侧壁导坑法施工,围岩稳定性更好。（4）对该隧道工程进行了现场监控量测,总结了隧道关键部位拱顶沉降和净空收敛随时间和空间的变形规律及分布情况,并分析了隧道关键部位围岩压力随时间的受力特性及分布情况。然后,将数值模拟结果与监测数据进行了对比分析,从结果看,数值模拟与实测变化趋势大致相同,且隧道在软弱围岩段采用三台阶预留核心土法施工更安全有效,同时,实测结果验证了本文分析方法和主要结论的正确性。
林超[8]（2019）在《破碎炭质板岩隧道大变形机理及变形控制技术研究》文中指出随着“一带一路”战略的稳步推进,云南作为我国重要的对外口岸,其铁路隧道工程建设量剧增。云南省地形地质条件复杂,隧道修建过程中常出现软岩大变形的工程难题,严重影响隧道建设的正常推进。本文依托大（理）临（沧）铁路杏子山隧道炭质板岩大变形段,综合采用现场监测、室内外试验及数值模拟等研究手段,分析炭质板岩大变形产生机制并提出以超前核心土加固为核心的大变形控制技术,研究成果可为云南区域类似软岩大变形隧道的处治提供有益指导。论文主要工作及成果如下:（1）结合炭质板岩段支护破坏情况及现场监控量测数据,分析得到杏子山隧道炭质板岩段大变形特征。在此基础上,采用XRD及二次地应力测试手段对岩石成分及隧道二次地应力进行测试,测试结果表明杏子山隧道炭质板岩主要由白云母和斜绿泥石这种片状极解理的硅酸盐矿物及碎屑矿物石英组成,其节理裂隙发育,应力释放引起的岩体扩容现象明显。杏子山隧道开挖后围岩竖向二次地应力在2MPa6MPa区间范围内,隧道大变形与隧址区地应力值关系较小。（2）根据对杏子山隧道大变形特征、岩体性质及地应力大小的分析结论,提出杏子山隧道炭质板岩地层以围岩渐进性破坏模式为主的软岩隧道大变形产生机理。（3）采用数值模拟方法对炭质板岩隧道开挖支护参数进行优化分析,分析结果可为大变形控制要点及大变形控制措施具体参数的选取提供依据。（4）采用钢架构件试验对纵向连接筋设置参数进行优化分析,揭示不同设置参数下钢架的破坏模式并提出设置建议;试验结果表明纵向连接筋设置间距较大时,构件发生屈曲失稳破坏,纵向连接筋设置间距较小时,工字钢达到屈服强度而破坏,两种破坏模式下,钢架极限承载力相差较大;钢拱架稳定性对纵向连接筋设置间距敏感,钢拱架纵向连接筋设置应该以减小纵向连接筋设置间距为核心;当纵向连接筋设置间距达到一定范围时,继续减小纵向连接筋设置间距及增大纵向连接筋设置刚度对钢拱架稳定性提升效果不明显;相同用钢量情况下,应优先选择绕弱轴惯性矩大及双对称截面的型钢作为纵向连接筋。（5）结合数值模拟及构件试验优化分析结果,有针对性的提出以超前核心土加固为核心,充分结合新意法与新奥法优势的软岩隧道施工控制技术,并用现场试验数据验证其大变形控制效果。其技术要点包括加强对超前核心土的预加固及预支护、增加初期支护刚度及强度、限制预留变形量允许使用范围等。（6）将大变形控制措施施作前后现场监控量测结果进行对比,对玻纤锚杆内力进行测试,分析大变形控制措施的施作效果。对比结果表明大变形控制措施能够有效控制围岩变形,同时支护结构受力更加均匀合理。锚杆内力测试结果显示掌子面开挖1.2m后2.5m处测点玻璃纤维锚杆内力值占锚杆极限拉力值的31.7%78.2%,玻璃纤维锚杆材料特性得到充分发挥。
李剑超[9]（2019）在《渭武高速木寨岭隧道开挖工法优化与变形控制措施研究》文中指出近年来,随着我国基础设施建设的迅猛发展,其中高地应力软岩隧道所占的比例也在不断增加,同时在高地应力软岩隧道施工中暴露出诸多问题,例如,围岩变形量大且变形持续时间长,初期支护变形严重,易发生侵限,拱顶喷射混凝土脱落、破裂等。因此,在高地应力软岩条件下如何安全稳定施工,保证工程质量成为一个施工重点与难点。本文以渭武高速木寨岭隧道为工程依托,采用围岩变形量测、理论分析以及有限元模拟等综合分析法,对渭武高速木寨岭隧道进行工法优化与变形控制措施研究,主要工作与成果如下:（1）对高地应力软岩蠕变模型进行阐述;简要的分析高地应力软岩变形力学机理。（2）对渭武高速木寨岭隧道拱顶沉降、水平收敛进行分析,结合已有高地应力软岩隧道工程案例以及同区域木寨岭铁路隧道,对高地应力软岩变形特征以及发生变形的内外在因素进行分析,内在因素为:软岩的特性、高地应力的挤压性与水等;外在因素为:施工扰动与开挖工法等。（3）根据渭武高速木寨岭隧道实际情况,提出不同的变形控制措施与工法优化方案。在变形控制措施方面,对喷射混凝土厚度（21cm、28cm、35cm）与掌子面前方预加固范围（90°、127°、180°）进行三维有限元数值模拟,从控制围岩变形、支护结构受力和围岩塑性区等方面进行对比分析;在工法优化方面,对开挖方法（环形开挖预留核心土法、三台阶七步预留核心土法）、台阶高度（3m、3.5m、4m）、台阶长度（5m、6m、7m）和支护时机（支护时机一与施工同步、支护时机二为延后一榀、支护时机三为延后两榀）进行三维有限元数值模拟,并对围岩变形、支护结构受力、围岩塑性区和掌子面挤出位移等方面进行对比分析。（4）通过数值模拟发现高地应力软岩隧道稳定性与地应力释放密切相关。过度的地应力释放会加大塑性区的范围,一旦加大塑性区范围,围岩强度将快速降低,出现软化现象,因此过度的释放应力会导致隧道失稳。（5）提出合理的变形控制措施与工法优化方案,即:三台阶七步预留核心土法、配合5m台阶长度、3m台阶高度、180°预加固范围、28cm喷射混凝土厚度、支护时机二（延后一榀支护）,其组合为最佳方案。
李磊[10]（2017）在《千枚岩隧道挤压性大变形机理及控制技术研究》文中指出在高地应力软岩地层中开挖隧道,易引发围岩发生挤压性大变形,表现为围岩变形量大、变形时间长,支护结构变形强烈乃至破坏,严重影响工程工期和隧道结构长期稳定,是世界隧道建设中的重大难题之一。出现这些问题的客观因素是隧道的赋存环境,高地应力环境下的软岩自稳能力差、流变特性显着;而主观因素则是对该类隧道的围岩变形机制及其演化规律等认识不足,采取的控制技术缺乏系统的理论指导。针对上述问题,本文依托在建成（成都）兰（兰州）铁路茂县隧道,对挤压性大变形隧道的围岩工程特性、挤压性大变形机理、围岩变形及支护受力规律、变形控制技术进行了研究,得出的主要成果如下:（1）根据资料调研,明确了茂县隧道穿越的软岩地层岩性以绢云母千枚岩为主,所处环境地质构造发育,地应力复杂,围岩节理裂隙发育,岩体结构面与隧道轴线大角度相交。隧道埋深大,地应力高,围岩软弱破碎,挤压现象严重。基于地质评价,分析了绢云母千枚岩的矿物成分、水理特性及变形破坏特性,并进一步研究了绢云母千枚岩的流变特性,推导了基于统一流变模型的岩石流变试验解析解,结合MATLAB的BP神经网络,提出了一种流变模型参数的辨识方法,可实现复杂流变模型的多参数辨识。（2）通过调研与现场测试,总结千枚岩隧道挤压性大变形的主要特征为围岩变形量大、速率快、持续时间长,围岩破坏范围大,掌子面挤出现象突出,支护结构破坏严重且形式多样。导致这些特征产生的主要因素是地质构造复杂、地应力高、岩体结构发育、围岩强度低、围岩流变特性显着、水。通过理论分析,推导了基于Burgers模型的圆形隧道粘弹塑性解,并结合数值计算及围岩松动圈测试,分析了围岩的破坏机制及大变形机理。（3）通过现场测试,研究了围岩变形及支护受力的发展规律,分析了锚杆与钢架在挤压性大变形隧道中的作用机理。采用本文提出的“支护结构自适应建模法”对隧道双层支护的作用效果进行数值计算,进一步分析了双层支护体系对围岩流变作用的控制效果。对于挤压性大变形隧道,应以“空间”换“时间”,通过前期位移释放,降低流变压力对支护结构的影响,同时以“让抗结合,柔刚相济,组合围岩,共同承载”的手段进行大变形控制。（4）通过1:1的试验洞进行初期支护的对比试验,对围岩变形、支护受力进行了长达900d的现场监测,研究了不同形式的钢架、锚杆等初期支护对围岩挤压性大变形的控制效果,总结了双层网喷钢架、长短组合锚杆的支护作用机理,提出了钢架分层、分次施作;锚杆长短结合,短锚杆及早施作;三台阶预留核心土并掌子面注浆加固的软岩隧道挤压性大变形控制技术。（5）在研究传统“围岩特征曲线”的基础上,通过理论分析和数值计算,提出了考虑围岩流变特性的“围岩特征曲面”,提炼了一种考虑时空效应的多层支护分析方法,并用于分析挤压性软岩大变形隧道支护结构的长期稳定性。
二、Application of steel fibre reinforced sprayed concrete to a deep tunnel in weak rocks（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、Application of steel fibre reinforced sprayed concrete to a deep tunnel in weak rocks（论文提纲范文）
（1）高地应力水工隧洞节理围岩稳定及支护措施研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容及研究目的 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 第二章 深埋高地应力隧洞节理围岩地应力监测 |
| 2.1 高地应力现场监测 |
| 2.2 试验结果分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 深埋高地应力隧洞衬砌受力监测 |
| 3.1 衬砌现场监测 |
| 3.2 试验结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 深埋高地应力水工隧洞节理围岩稳定数值模拟 |
| 4.1 工程概况 |
| 4.2 模型建立 |
| 4.3 参数的确定 |
| 4.4 计算结果分析 |
| 4.5 高地应力节理岩体的支护措施 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 高地应力区围岩衬砌结构力学特性及塑性区分析 |
| 5.1 基本情况 |
| 5.2 三维数值模型建立 |
| 5.3 参数选取及支护方案 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 节理倾角对深埋高地应力水工隧洞稳定性的影响 |
| 6.1 基本情况 |
| 6.2 不同倾角下的隧洞数值分析模型建立及参数选取 |
| 6.3 结论 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 石河子大学硕士研究生学位论文 导师评阅表 |
（2）挤压性围岩隧道双层支护和可让式支护比较研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 挤压性围岩研究现状 |
| 1.2.2 双层支护研究现状 |
| 1.2.3 可让式支护研究现状 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 2.成兰铁路跃龙门隧道大变形概况 |
| 2.1 跃龙门隧道工程介绍 |
| 2.1.1 地形地貌 |
| 2.1.2 工程地质 |
| 2.2 跃龙门隧址区地应力测试 |
| 2.3 针对大变形采取的措施 |
| 2.4 跃龙门隧道施工现场介绍 |
| 2.4.1 三台阶带仰拱一次开挖工法 |
| 2.4.2 施工步序 |
| 2.5 隧道大变形情况 |
| 2.6 本章小结 |
| 3.考虑围岩强度劣化的隧道变形及支护作用理论分析 |
| 3.1 不考虑围岩强度劣化的深埋圆形隧道弹塑性理论分析 |
| 3.2 考虑强度劣化的深埋圆形隧道弹塑性理论分析 |
| 3.2.1 强度劣化理论 |
| 3.2.2 强度劣化参数及假定 |
| 3.2.3 考虑强度劣化的深埋隧道弹塑性分析 |
| 3.3 跃龙门隧道变形及支护作用的理论分析计算 |
| 3.3.1 双层支护理论计算 |
| 3.3.2 可让式支护理论计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.双层支护中第二层支护施作时机的数值模拟 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 数值模型 |
| 4.3 参数选取 |
| 4.3.1 围岩参数选取 |
| 4.3.1.1 本构模型选取 |
| 4.3.1.2 具体参数选取 |
| 4.3.1.3 围岩劣化参数 |
| 4.3.2 支护参数选取 |
| 4.4 施工过程 |
| 4.5 工况 |
| 4.6 围岩强度劣化模拟效果验证 |
| 4.7 双层支护不同二次支护施作时机研究的结果分析 |
| 4.7.1 围岩变形分析 |
| 4.7.1.1 不同二次支护施作时机对拱顶沉降值的影响 |
| 4.7.1.2 不同二次支护施作时机对拱腰收敛值的影响 |
| 4.7.1.3 不同二次支护施作时机对拱底隆起值的影响 |
| 4.7.1.4 双层支护各位置的变形规律对比 |
| 4.7.1.5 与现场位移监测数据的比较 |
| 4.7.1.6 不同二次支护施作时机对围岩塑性区的影响 |
| 4.7.2 双层支护分析 |
| 4.7.2.1 双层支护变形分析 |
| 4.7.2.2 双层支护应力分析 |
| 4.7.2.3 双层支护塑性区分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 5.可让式支护变形机理的数值模拟 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 数值模型 |
| 5.3 参数选取 |
| 5.3.1 围岩参数选取 |
| 5.3.2 支护参数选取 |
| 5.4 施工过程 |
| 5.5 结果分析 |
| 5.5.1 围岩变形分析 |
| 5.5.1.1 可让式支护对拱顶沉降值的影响 |
| 5.5.1.2 可让式支护对拱腰收敛值的影响 |
| 5.5.1.3 可让式支护对拱底隆起值的影响 |
| 5.5.1.4 可让式支护各位置的变形规律对比 |
| 5.5.2 可让式支护分析 |
| 5.5.2.1 可让式支护变形分析 |
| 5.5.2.2 可让式支护受力分析 |
| 5.5.2.3 可让式支护塑性区分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6.双层支护和可让式支护的理论计算值与数值模拟值对比 |
| 6.1 理论计算值与数值模拟值的对比 |
| 6.1.1 双层支护理论值和模拟值计算结果对比 |
| 6.1.2 可让式支护理论值和模拟值计算结果对比 |
| 6.2 双层支护与可让式支护的对比 |
| 6.2.1 双层支护和可让式支护理论计算值的比较分析 |
| 6.2.2 双层支护和可让式支护数值模拟值的比较分析 |
| 6.2.2.1 双层支护和可让式支护各位置变形比较 |
| 6.2.2.2 双层支护和可让式支护应力比较 |
| 6.2.2.3 双层支护和可让式支护塑性区比较 |
| 6.3 本章小结 |
| 7.结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（3）深部隧洞施工开挖围岩—支护体系协同承载作用机理研究（论文提纲范文）
| 基金项目 |
| 变量注释表 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 协同作用的理论解析 |
| 1.2.2 协同作用的数值分析 |
| 1.2.3 协同作用的试验研究 |
| 1.2.4 存在问题及不足 |
| 1.3 研究内容、创新点及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 创新点 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第二章 深部围岩力学特性与非线性强度模型研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 室内物理力学试验 |
| 2.2.1 现场取样 |
| 2.2.2 试样制备 |
| 2.2.3 试验方法 |
| 2.3 物理力学试验结果分析 |
| 2.3.1 应力-应变曲线分析 |
| 2.3.2 变形特性分析 |
| 2.3.3 强度特性分析 |
| 2.3.4 破坏模式分析 |
| 2.4 深部围岩非线性强度模型 |
| 2.4.1 非线性强度模型的建立 |
| 2.4.2 模型程序的开发 |
| 2.4.3 模型程序的验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同作用力学模型 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 岩石-混凝土界面力学试验 |
| 3.2.1 界面粗糙度的分形描述 |
| 3.2.2 界面法向力学试验 |
| 3.2.3 界面切向力学试验 |
| 3.3 岩石-混凝土界面非线性接触模型 |
| 3.3.1 法向非线性接触模型 |
| 3.3.2 切向非线性接触模型 |
| 3.3.3 两种围岩-混凝土界面接触模型的差异性 |
| 3.4 围岩-支护体系协同承载作用力学模型 |
| 3.4.1 协同承载作用力学模型的建立 |
| 3.4.2 协同承载作用力学模型的求解 |
| 3.4.3 算例分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同作用数值分析 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 围岩-支护体系协同承载作用数值计算方法 |
| 4.2.1 接触面约束条件 |
| 4.2.2 接触问题的有限元方程 |
| 4.2.3 围岩-衬砌界面接触模型程序开发 |
| 4.3 香炉山隧洞施工开挖数值计算 |
| 4.3.1 工程概况 |
| 4.3.2 计算条件 |
| 4.3.3 计算结果分析 |
| 4.3.4 围岩-支护体系协同承载分析 |
| 4.4 协同承载作用的多因素影响性分析 |
| 4.4.1 围岩-衬砌界面粗糙度的影响 |
| 4.4.2 隧洞埋深的影响 |
| 4.4.3 侧压力系数的影响 |
| 4.4.4 支护时机的影响 |
| 4.4.5 支护刚度的影响 |
| 4.4.6 多因素敏感性排序 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 深部隧洞施工开挖围岩-支护协同作用物理模型试验 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 模型试验相似条件 |
| 5.3 模型试验相似材料研制 |
| 5.3.1 围岩相似材料研制 |
| 5.3.2 衬砌相似材料研制 |
| 5.3.3 锚杆相似材料研制 |
| 5.3.4 砂浆相似材料研制 |
| 5.4 真三维地质力学模型试验 |
| 5.4.1 模型试验系统 |
| 5.4.2 模型试验方案设计 |
| 5.4.3 模型制作 |
| 5.4.4 模型开挖与支护 |
| 5.5 模型试验结果分析 |
| 5.5.1 围岩位移场和应力场变化规律 |
| 5.5.2 围岩-衬砌接触压力变化规律 |
| 5.5.3 锚杆轴力变化规律 |
| 5.5.4 围岩和支护结构分担荷载比例 |
| 5.5.5 围岩-支护协同承载作用机理分析 |
| 5.6 模型试验结果与数值模拟对比分析 |
| 5.6.1 围岩位移对比分析 |
| 5.6.2 围岩应力对比分析 |
| 5.6.3 接触压力对比分析 |
| 5.6.4 锚杆轴力对比分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间取得的科研成果 |
| 博士期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）活动断层蠕滑错动下隧道高延性衬砌结构抗错性能研究（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 活动断层特征及错动理论 |
| 1.2.2 断层错动对隧道的影响 |
| 1.2.3 跨断层隧道抗错断措施 |
| 1.2.4 ECC材料力学性能及工程应用 |
| 1.3 主要研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 ECC材料力学性能及塑性损伤模型研究 |
| 2.1 ECC材料及试件制作 |
| 2.1.1 ECC材料 |
| 2.1.2 拌合工艺及试件制作 |
| 2.2 ECC材料的力学性能 |
| 2.2.1 单轴受压性能 |
| 2.2.2 单轴拉伸性能 |
| 2.3 ECC塑性损伤模型 |
| 2.3.1 ECC本构关系 |
| 2.3.2 ECC塑性损伤模型 |
| 2.3.3 模型验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 逆断层错动下高延性衬砌力学响应分析 |
| 3.1 依托工程概况 |
| 3.2 计算模型 |
| 3.2.1 材料本构及参数 |
| 3.2.2 计算模型及逆断层错动的模拟 |
| 3.2.3 计算方案 |
| 3.3 错动距离的影响分析 |
| 3.3.1 RC衬砌 |
| 3.3.2 ECC衬砌 |
| 3.4 断层破碎带宽度的影响分析 |
| 3.4.1 RC衬砌 |
| 3.4.2 ECC衬砌 |
| 3.4.3 抗错性能对比分析 |
| 3.5 断层倾角的影响分析 |
| 3.5.1 RC衬砌 |
| 3.5.2 ECC衬砌 |
| 3.5.3 抗错性能对比分析 |
| 3.6 围岩条件的影响分析 |
| 3.6.1 RC衬砌 |
| 3.6.2 ECC衬砌 |
| 3.6.3 抗错性能对比分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 正断层错动下高延性衬砌力学响应分析 |
| 4.1 计算模型 |
| 4.1.1 计算模型及正断层错动的模拟 |
| 4.1.2 计算方案 |
| 4.2 错动距离 |
| 4.2.1 对衬砌极限错距及损伤的影响 |
| 4.2.2 两种断层形式的对比分析 |
| 4.3 断层破碎带宽度 |
| 4.3.1 对衬砌极限错距及损伤的影响 |
| 4.3.2 两种断层形式的对比分析 |
| 4.4 断层倾角 |
| 4.4.1 对衬砌极限错距及损伤的影响 |
| 4.4.2 两种断层形式的对比分析 |
| 4.5 围岩条件 |
| 4.5.1 对衬砌极限错距及损伤的影响 |
| 4.5.2 两种断层形式的对比分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（5）深埋软岩隧道围岩压力特征及支护优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状及问题 |
| 1.3.1 深埋隧道围岩压力分布特征研究现状 |
| 1.3.2 软岩隧道围岩压力计算及现场监测研究现状 |
| 1.3.3 软岩隧道围岩支护结构研究现状 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 第二章 围岩压力理论及围岩与支护结构相互作用关系 |
| 2.1 围岩压力的基本概述 |
| 2.1.1 围岩压力的分类 |
| 2.1.2 围岩压力影响因素 |
| 2.2 围岩压力计算方法 |
| 2.2.1 隧道围岩压力计算的理论公式 |
| 2.2.2 围岩压力的经验公式 |
| 2.3 围岩与支护结构作用关系分析 |
| 2.3.1 隧道围岩开挖后围岩应力场的分析 |
| 2.3.2 围岩与支护结构作用关系 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 软岩隧道围岩压力现场监测及数据分析 |
| 3.1 工程概况 |
| 3.2 现场监测的目的、内容及测试方法 |
| 3.2.1 监测的目的及要求 |
| 3.2.2 监测元件工作原理 |
| 3.2.3 监测的主要内容与方法 |
| 3.2.4 现场监测布置情况及实施方法 |
| 3.3 现场监测数据处理及分析 |
| 3.3.1 围岩压力监测结果及分析 |
| 3.3.2 钢拱架应力监测结果及分析 |
| 3.3.3 喷射混凝土应力监测结果及分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 深埋软岩隧道围岩应力数值模拟分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 数值计算模型及参数的选取 |
| 4.2.1 计算模型的建立 |
| 4.2.2 模型建立及参数确定 |
| 4.2.3 施工过程的实现 |
| 4.3 衬砌厚度对围岩应力及位移的影响 |
| 4.3.1 衬砌厚度对围岩应力的影响 |
| 4.3.2 衬砌厚度对围岩位移的影响 |
| 4.4 初支弹性模量对围岩应力及位移的影响 |
| 4.4.1 初支弹性模量对围岩应力的影响 |
| 4.4.2 初支弹性模量对围岩位移的影响 |
| 4.5 锚杆长度对围岩应力及位移的影响 |
| 4.5.1 锚杆长度对围岩应力的影响 |
| 4.5.2 锚杆长度对围岩位移的影响 |
| 4.6 围岩强度对围岩应力及位移的影响 |
| 4.6.1 围岩强度对围岩应力的影响 |
| 4.6.2 围岩强度对围岩位移的影响 |
| 4.7 隧道埋深对围岩应力的影响 |
| 4.7.1 隧道埋深对围岩应力的影响 |
| 4.7.2 隧道埋深对围岩位移的影响 |
| 4.8 小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（6）高地应力层状软岩隧道围岩变形机理与支护结构体系力学行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 软岩隧道大变形机理及其预测分级 |
| 1.2.2 软岩力学特性及其损伤演化机理 |
| 1.2.3 软岩隧道支护结构力学行为及其承载机理 |
| 1.2.4 全生命周期隧道结构安全性能演化 |
| 1.3 现有研究的不足 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 依托工程 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 研究方法与技术路线 |
| 第2章 不同性质软岩力学特性及能量损伤演化机理研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 岩性对软岩力学特性及其损伤演化机理的影响 |
| 2.2.1 试样制备与试验方案 |
| 2.2.2 砂岩与泥岩力学特性对比分析 |
| 2.2.3 砂岩与泥岩遇水软化特性对比分析 |
| 2.2.4 砂岩与泥岩的单轴蠕变损伤对比分析 |
| 2.2.5 砂岩与泥岩的能量损伤演化机理分析 |
| 2.3 层理构造对软岩力学特性及其损伤演化机理的影响 |
| 2.3.1 试样制备与试验方案 |
| 2.3.2 不同层理方向下千枚岩力学特性及破坏模式分析 |
| 2.3.3 不同含水状态下千枚岩力学特性及破坏模式分析 |
| 2.3.4 基于能量机制的碳质千枚岩损伤演化过程分析 |
| 2.4 高围压对软岩力学特性及其损伤演化机理的影响 |
| 2.4.1 试样制备与试验方案 |
| 2.4.2 碳质板岩力学特性及其破裂演化过程 |
| 2.4.3 碳质板岩储能与释能的演化过程分析 |
| 2.4.4 碳质板岩损伤演化机理及其能量脆性评价 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 高地应力层状软岩隧道变形特性及预测分级研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 高地应力层状软岩隧道变形破坏特征分析 |
| 3.2.1 非对称变形破坏机理 |
| 3.2.2 水平层状围岩隧道变形特征 |
| 3.2.3 斜倾层状隧道变形特征 |
| 3.2.4 陡倾层状隧道变形特征 |
| 3.3 隧道变形特性与地应力的相关性分析 |
| 3.4 隧道变形特性与围岩强度的相关性分析 |
| 3.5 隧道变形特性与埋深的相关性分析 |
| 3.6 高地应力层状软岩隧道大变形预测分级 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 高地应力层状软岩隧道支护结构施工期力学行为 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 隧道健康监测技术与现场测试方案 |
| 4.2.1 隧道结构长期健康监测技术 |
| 4.2.2 现场测试方案与典型断面选取 |
| 4.3 软弱围岩对支护结构受力特性的影响分析 |
| 4.3.1 卓克基隧道工程地质背景 |
| 4.3.2 围岩接触压力 |
| 4.3.3 钢拱架应力分析 |
| 4.3.4 二次衬砌受力分析 |
| 4.4 地形偏压对支护结构受力特性的影响分析 |
| 4.4.1 日地隧道工程地质背景 |
| 4.4.2 围岩接触压力 |
| 4.4.3 钢拱架应力分析 |
| 4.4.4 二次衬砌受力分析 |
| 4.5 断层破碎带对支护结构受力特性的影响分析 |
| 4.5.1 紫石隧道工程地质背景 |
| 4.5.2 围岩接触压力 |
| 4.5.3 钢拱架应力分析 |
| 4.5.4 二次衬砌受力分析 |
| 4.6 高地应力对支护结构受力特性的影响分析 |
| 4.6.1 二郎山隧道工程地质背景 |
| 4.6.2 围岩接触压力 |
| 4.6.3 二次衬砌受力分析 |
| 4.7 层理构造对支护结构受力特性的影响分析 |
| 4.7.1 鹧鸪山隧道工程地质背景 |
| 4.7.2 围岩接触压力分析 |
| 4.7.3 钢拱架应力分析 |
| 4.7.4 二次衬砌受力分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 高地应力层状软岩隧道非对称挤压特性与双层初期支护承载机理研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 高地应力层状软岩隧道非对称变形破坏机理 |
| 5.2.1 层状软岩隧道变形破坏模式及其影响因素 |
| 5.2.2 鹧鸪山隧道非对称变形破坏特征 |
| 5.3 高地应力层状软岩隧道非对称支护结构力学行为 |
| 5.3.1 离散元模拟方法与模型的建立 |
| 5.3.2 侧压力系数对力学行为的影响 |
| 5.3.3 层理角度对力学行为的影响 |
| 5.3.4 层理厚度对力学行为的影响 |
| 5.3.5 剪应力场对力学行为的影响 |
| 5.3.6 鹧鸪山隧道非对称支护结构力学行为机理分析 |
| 5.4 双层初期支护方法在高应力层状软岩隧道中的应用 |
| 5.4.1 围岩变形破坏规律及其诱发因素分析 |
| 5.4.2 单层初期支护方法的承载机理与力学行为 |
| 5.4.3 双层初期支护方法的承载机理与力学行为 |
| 5.5 基于流变损伤演化模型的双层初期支护承载机理研究 |
| 5.5.1 一种层状岩体流变损伤演化本构模型 |
| 5.5.2 基于智能算法的围岩流变参数辨识 |
| 5.5.3 考虑流变损伤的双层初期支护力学性能分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 基于围岩流变效应的隧道结构长期安全性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 鹧鸪山隧道支护结构受力现场实测结果分析 |
| 6.2.1 围岩压力实测结果分析 |
| 6.2.2 钢拱架应力实测结果分析 |
| 6.2.3 二次衬砌轴力与弯矩实测结果分析 |
| 6.2.4 二次衬砌安全系数结果分析 |
| 6.3 考虑软岩流变效应的隧道结构长期安全分析 |
| 6.3.1 流变模型与数值模型的建立 |
| 6.3.2 流变模型参数的辨识分析 |
| 6.3.3 隧道结构长期安全性分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 研究成果与主要结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文及科研成果 |
| 攻读博士学位期间参加科研情况 |
（7）富水软弱围岩隧道受力特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 软弱岩石浸水软化特性研究 |
| 1.2.2 软弱围岩隧道施工力学特性研究 |
| 1.2.3 软弱围岩隧道稳定性研究 |
| 1.3 研究内容 |
| 2 软弱围岩受力特征和变形力学机制 |
| 2.1 软弱围岩的分类 |
| 2.2 软弱围岩的受力特征 |
| 2.2.1 软弱围岩的变形特征 |
| 2.2.2 软弱围岩的强度特征 |
| 2.3 软弱围岩的变形力学机制 |
| 2.3.1 塑性挤出变形机制 |
| 2.3.2 膨胀挤出变形机制 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 软弱岩石自由浸水软化试验 |
| 3.1 试样的选取 |
| 3.2 试块的制备 |
| 3.3 试验的内容与方法 |
| 3.3.1 试验的内容 |
| 3.3.2 试验的方法 |
| 3.4 试验的结果分析 |
| 3.4.1 密度试验结果分析 |
| 3.4.2 吸水性试验结果分析 |
| 3.4.3 纵波波速试验结果分析 |
| 3.4.4 核磁共振试验结果分析 |
| 3.4.5 单轴压缩变形试验结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 软弱围岩隧道稳定性数值分析 |
| 4.1 工程概况 |
| 4.2 围岩力学特性分析 |
| 4.3 数值模型建立 |
| 4.3.1 模型尺寸和边界条件的确定 |
| 4.3.2 围岩及支护结构力学参数的选取 |
| 4.4 双侧壁导坑法数值计算结果分析 |
| 4.4.1 围岩位移分析 |
| 4.4.2 围岩应力分析 |
| 4.4.3 支护结构受力分析 |
| 4.5 三台阶预留核心土法数值计算结果分析 |
| 4.5.1 围岩位移分析 |
| 4.5.2 围岩应力分析 |
| 4.5.3 支护结构受力分析 |
| 4.6 隧道施工工法比较 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 依托工程现场测试结果与分析 |
| 5.1 监控量测方案 |
| 5.2 监控量测断面测点布置 |
| 5.3 监测结果及分析 |
| 5.3.1 围岩位移分析 |
| 5.3.2 围岩压力分析 |
| 5.4 监测结果与数值模拟结果对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 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 |
| 致谢 |
（8）破碎炭质板岩隧道大变形机理及变形控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 软岩大变形机理的研究现状 |
| 1.2.2 软岩大变形控制措施研究现状 |
| 1.2.3 新意法国内外应用现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究目标与研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 破碎炭质板岩隧道大变形机理研究 |
| 2.1 依托工程概况 |
| 2.1.1 工程背景 |
| 2.2 炭质板岩隧道大变形特征分析 |
| 2.2.1 围岩变形分析 |
| 2.2.2 围岩压力及钢架应力分析 |
| 2.3 炭质板岩隧道大变形机理研究 |
| 2.3.1 岩性分析 |
| 2.3.2 二次地应力分析 |
| 2.3.3 炭质板岩大变形机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 隧道开挖支护参数数值模拟优化分析 |
| 3.1 计算模型及参数 |
| 3.2 开挖方法及围岩变形相互关系研究 |
| 3.3 开挖参数及围岩变形相互关系研究 |
| 3.3.1 开挖进尺影响规律 |
| 3.3.2 台阶长度影响规律 |
| 3.3.3 临时仰拱影响规律 |
| 3.4 核心土预加固及围岩变形相互关系研究 |
| 3.4.1 管棚施作影响规律 |
| 3.4.2 玻纤锚杆加固密度影响规律 |
| 3.4.3 玻纤锚杆加固长度影响规律 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 纵向连接筋设置参数构件实验优化分析 |
| 4.1 试验背景 |
| 4.2 实验方案设计 |
| 4.2.1 实验目的 |
| 4.2.2 构件设计及制作 |
| 4.2.3 构件加载 |
| 4.2.4 试验现象分析 |
| 4.3 实验结果分析 |
| 4.3.1 纵向连接筋设置间距变化对钢架稳定性的影响分析 |
| 4.3.2 纵向连接筋设置刚度变化对钢架稳定性的影响分析 |
| 4.3.3 纵向连接筋受力分析 |
| 4.3.4 混凝土对钢架稳定性的影响分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 大变形控制措施及其施作效果分析 |
| 5.1 炭质板岩隧道大变形控制措施研究 |
| 5.1.1 炭质板岩隧道大变形控制要点 |
| 5.1.2 杏子山隧道试验段大变形控制措施 |
| 5.2 大变形控制措施施作效果数值模拟分析 |
| 5.3 大变形控制措施实际应用效果分析 |
| 5.3.1 围岩变形分析 |
| 5.3.2 围岩压力及钢架应力分析 |
| 5.3.3 玻纤锚杆内力分析 |
| 5.4 大变形控制措施施作前后对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（9）渭武高速木寨岭隧道开挖工法优化与变形控制措施研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高地应力隧道变形机理研究 |
| 1.2.2 软岩隧道变形机理研究 |
| 1.2.3 高地应力软岩隧道施工方法研究现状 |
| 1.3 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 |
| 2 渭武高速木寨岭隧道工程概况 |
| 2.1 工程简介 |
| 2.2 工程地质 |
| 2.3 水文地质 |
| 2.3.1 水文地质勘查试验 |
| 2.3.2 隧道地下水涌水量预测 |
| 2.4 围岩初始应力状态 |
| 2.5 工程难点 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 高地应力软岩隧道施工中变形特征与机理分析 |
| 3.1 围岩变形力学机理 |
| 3.2 高地应力软岩蠕变模型 |
| 3.3 高地应力软岩隧道变形特征 |
| 3.4 施工过程中高地应力软岩变形原因分析 |
| 3.4.1 施工过程中高地应力软岩变形内因分析 |
| 3.4.2 施工过程中高地应力软岩变形外因分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 开挖工法优化与变形控制措施研究 |
| 4.1 渭武高速木寨岭隧道计算模型介绍 |
| 4.1.1 迈达斯软件介绍 |
| 4.1.2 超前小导管计算假定 |
| 4.1.3 数值计算模型及参数选取 |
| 4.2 渭武高速木寨岭隧道变形控制研究 |
| 4.2.1 高地应力软岩隧道变形控制理念 |
| 4.2.2 不同喷射混凝土厚度对比分析 |
| 4.2.3 不同的掌子面前方预加固范围 |
| 4.3 渭武高速木寨岭隧道施工方法研究 |
| 4.3.1 不同开挖方法对比分析 |
| 4.3.2 不同台阶长度对比分析 |
| 4.3.3 不同台阶高度对比分析 |
| 4.3.4 不同支护时机对比分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（10）千枚岩隧道挤压性大变形机理及控制技术研究（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 隧道软岩变形特征研究现状 |
| 1.2.2 软岩隧道围岩大变形研究现状 |
| 1.2.3 围岩稳定性分析研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究技术路线 |
| 2 大变形隧道围岩工程特性研究 |
| 2.1 依托工程背景 |
| 2.1.1 地层岩性 |
| 2.1.2 地质构造 |
| 2.1.3 水文特征 |
| 2.2 地应力特征 |
| 2.3 岩体结构特征 |
| 2.4 绢云母千枚岩岩石特性 |
| 2.4.1 绢云母千枚岩物理性质 |
| 2.4.2 绢云母千枚岩水理性质 |
| 2.4.3 绢云母千枚岩力学性质 |
| 2.5 流变模型及参数辨识研究 |
| 2.5.1 岩石流变概述 |
| 2.5.2 流变模型选用 |
| 2.5.3 本构及蠕变方程 |
| 2.5.4 流变模型参数辨识 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 千枚岩隧道挤压性大变形机理研究 |
| 3.1 围岩变形的宏观表征 |
| 3.2 围岩大变形主要影响因素 |
| 3.2.1 地层岩性因素 |
| 3.2.2 地质构造因素 |
| 3.2.3 地应力因素 |
| 3.2.4 岩体结构因素 |
| 3.2.5 水的因素 |
| 3.3 围岩松动圈测试 |
| 3.4 隧道稳定的粘弹塑性分析 |
| 3.4.1 圆形隧道等效代换 |
| 3.4.2 圆形隧道粘弹性分析 |
| 3.4.3 圆形隧道粘弹塑性分析 |
| 3.5 圆形隧道的粘弹塑性计算 |
| 3.5.1 支护结构自适应建模法 |
| 3.5.2 计算模型及参数 |
| 3.5.3 计算及结果分析 |
| 3.6 围岩破坏机制及大变形机理 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 围岩变形及支护受力规律研究 |
| 4.1 围岩变形及支护受力的测试分析 |
| 4.1.1 围岩变形 |
| 4.1.2 锚杆轴力 |
| 4.1.3 初支受力 |
| 4.1.4 套拱受力 |
| 4.1.5 综合分析 |
| 4.2 围岩变形及支护受力的计算分析 |
| 4.2.1 计算模型及参数 |
| 4.2.2 计算及结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 软岩隧道挤压性变形控制技术研究 |
| 5.1 初期支护形式试验研究 |
| 5.1.1 初期支护承载力评价 |
| 5.1.2 现场试验方案 |
| 5.1.3 钢架作用效果对比 |
| 5.1.4 锚杆控制效果对比 |
| 5.2 考虑时空效应的多层支护分析 |
| 5.2.1 多层支护的分析方法 |
| 5.2.2 分析方法的工程应用 |
| 5.3 控制技术的工程应用 |
| 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 |
| 学位论文数据集 |
四、Application of steel fibre reinforced sprayed concrete to a deep tunnel in weak rocks（论文参考文献）
- [1]高地应力水工隧洞节理围岩稳定及支护措施研究[D]. 李唱唱. 石河子大学, 2021(02)
- [2]挤压性围岩隧道双层支护和可让式支护比较研究[D]. 陈俊武. 北京交通大学, 2021(02)
- [3]深部隧洞施工开挖围岩—支护体系协同承载作用机理研究[D]. 任明洋. 山东大学, 2020
- [4]活动断层蠕滑错动下隧道高延性衬砌结构抗错性能研究[D]. 文锦诚. 昆明理工大学, 2020(04)
- [5]深埋软岩隧道围岩压力特征及支护优化研究[D]. 王英帆. 长安大学, 2020(06)
- [6]高地应力层状软岩隧道围岩变形机理与支护结构体系力学行为研究[D]. 陈子全. 西南交通大学, 2019
- [7]富水软弱围岩隧道受力特性研究[D]. 赵志清. 西安工业大学, 2019(03)
- [8]破碎炭质板岩隧道大变形机理及变形控制技术研究[D]. 林超. 西南交通大学, 2019(03)
- [9]渭武高速木寨岭隧道开挖工法优化与变形控制措施研究[D]. 李剑超. 兰州交通大学, 2019(03)
- [10]千枚岩隧道挤压性大变形机理及控制技术研究[D]. 李磊. 北京交通大学, 2017(06)