饱和弱胶结粉细砂扰动液化规律研究
发布时间：2021-01-09 14:44
以兰渝铁路胡麻岭隧道作为工程背景,针对上第三系弱胶结饱和粉细砂岩成岩性差,泥质弱胶结,结构脆弱,遇水浸润或长时间暴露极易产生结构破坏的特性,深入分析了在隧道建设过程中,受机械设备振动、施工人员扰动等人为动荷载的持续扰动下,围岩扰动液化具体情况以及治理措施。利用类比分析的方法,通过与地震波进行对比研究,分析扰动波的产生机理、基本特性（波形、频率、振幅等）和传播规律（波速、衰减特性等）,选取合适的扰动波作为本文的扰动荷载。从能量传递定理与有效应力原理出发,利用饱和土力学与动力学知识理论,以胡麻岭隧道3#斜井为例,对扰动液化概念、液化机理与原因、影响液化的主要因素、扰动液化现场判定方法液化和液化危害进行系统的研究整理。利用隧道工程方向较为先进的FLAC3D三维有限元软件,采用Finn液化模型,模拟隧道开挖过程中围岩在扰动作用下的液化过程,在静力开挖（重力场）、地下水渗流（渗流场）、动力作用（动力场）三种场力作用下,首先研究了隧道底部以及洞身液化的液化情况,然后研究了进行降水措施、超前振动插管地层预扰动注浆加固技术之后的液化状况,绘制表格比较三种工况的孔隙水压力、有效应力与液化深度等情况,最后...
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
#斜井正洞开挖后液化现象
的饱和弱胶结粉细砂中穿越。胡麻岭隧道在建设过程中，由于土质很差，含水率极高，为了提高修建速度，先后修建了 7 座斜井，在斜井的开挖过程中，围岩液化现象便经常发生。以其中 3#、4#斜井为例，3#、4#斜井所处弱胶结饱和粉细砂地层，开挖台阶的掌子面、开挖台阶的底部、四周尤其是掌子面与底部，在施工人工的开挖、开挖中型机械振动下，开挖后围岩表面在 0.5～2 h 之间便很快软化弱化，失去稳定性，发生液化现象，如图 1-1、图 1-2 所示，人员机械的工作难以开展，施工进度严重滞后于预计工期，该项目被列为全路头号重难点工程[9]。因此，研究施工扰动机械的动载对围岩液化性能影响非常有必要。
生的扰动进行研究模拟。进行扰动波的研究，由于大多数人对地震地震波进行比较，分析两者的共同之处以源，需要许多大中型机械的联合操作，挖掘作业都会产生振动，对隧道周围的土体产产生振动的来源就是发动机。理可以用下图 3-1 来解释，首先汽油等燃料化学能量在释放的过程中会促使活塞 A 上的运动带动与曲柄相连的曲轴一同进行旋运动，曲轴的变速旋转就会产生不平衡力动整个开挖机械振动，导致对隧道围岩的
【参考文献】：
期刊论文
[1]带纵坡曲线梁桥地震响应试验研究[J]. 陈彦江,苏鹏,闫维明. 桥梁建设. 2019(01)
[2]建筑结构地铁振动响应数值预测分析方法研究[J]. 邬玉斌,宋瑞祥,吴雅南,何蕾,吴丹. 铁道科学与工程学报. 2018(11)
[3]基于FLAC3D的土层非线性地震反应分析[J]. 苏建锋. 地震工程学报. 2017(05)
[4]胡麻岭铁路隧道工程地质灾害及应对措施[J]. 敖春来,吕光辉,王金桥,柳锐涛. 西部探矿工程. 2017(05)
[5]汽车起重机发动机振动分析[J]. 朱亚夫,丁宏刚,曹光光. 工程机械与维修. 2015(S1)
[6]贵瓮高速公路建中隧道施工难点及治理措施[J]. 齐俊,孙毅,戴李春,李国文,杨永斌. 铁道标准设计. 2015(02)
[7]降水措施在第三系富水砂岩隧道施工中的应用[J]. 张建奇. 铁道建筑. 2013(08)
[8]超细粉细沙饱和水地层真空降水成孔施工工艺[J]. 魏文义. 门窗. 2012(08)
[9]城轨交通运行引起环境振动的预测[J]. 牛玉珍,韩爱民,许双全,吴倩. 交通科技与经济. 2010(05)
[10]饱和砂的动孔压演化特性试验研究[J]. 王艳丽,王勇. 同济大学学报(自然科学版). 2009(12)
博士论文
[1]地铁车辆段及上盖建筑物振动传播规律及减振技术研究[D]. 邹超.华南理工大学 2017
[2]越岭隧道典型水文地质结构类型及外水压力研究[D]. 罗声.成都理工大学 2015
[3]砂土液化及其判别的微观机理研究[D]. 徐小敏.浙江大学 2012
硕士论文
[1]列车动载作用下桩网地基变形特性研究[D]. 罗坤.华东交通大学 2018
[2]高速铁路运输振动传播规律研究[D]. 刘易龙.石家庄铁道大学 2017
[3]不同排水及粉土夹层条件下饱和砂土液化特性研究[D]. 范浩.中国矿业大学 2017
[4]地震作用下尾矿坝风险辨识及安全评价[D]. 赵法亮.北方工业大学 2017
[5]成渝客运专线桥梁段环境振动衰减特性分析[D]. 李敏.西南交通大学 2017
[6]高粘粒含量砂性土液化可能性与动强度评价研究[D]. 马利超.浙江大学 2017
[7]地铁振动传播及影响规律的研究[D]. 刘畅.北京建筑大学 2016
[8]爆破动载作用下玻璃钢锚杆力学响应特征研究[D]. 龚韩林.武汉科技大学 2016
[9]兰州黄土地区高速铁路路堑地段环境振动研究[D]. 刘智鹏.兰州交通大学 2016
[10]沙特吉赞某项目液化地基处理试验研究[D]. 刘岩.长沙理工大学 2016
本文编号：2966852
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
#斜井正洞开挖后液化现象
的饱和弱胶结粉细砂中穿越。胡麻岭隧道在建设过程中，由于土质很差，含水率极高，为了提高修建速度，先后修建了 7 座斜井，在斜井的开挖过程中，围岩液化现象便经常发生。以其中 3#、4#斜井为例，3#、4#斜井所处弱胶结饱和粉细砂地层，开挖台阶的掌子面、开挖台阶的底部、四周尤其是掌子面与底部，在施工人工的开挖、开挖中型机械振动下，开挖后围岩表面在 0.5～2 h 之间便很快软化弱化，失去稳定性，发生液化现象，如图 1-1、图 1-2 所示，人员机械的工作难以开展，施工进度严重滞后于预计工期，该项目被列为全路头号重难点工程[9]。因此，研究施工扰动机械的动载对围岩液化性能影响非常有必要。
生的扰动进行研究模拟。进行扰动波的研究，由于大多数人对地震地震波进行比较，分析两者的共同之处以源，需要许多大中型机械的联合操作，挖掘作业都会产生振动，对隧道周围的土体产产生振动的来源就是发动机。理可以用下图 3-1 来解释，首先汽油等燃料化学能量在释放的过程中会促使活塞 A 上的运动带动与曲柄相连的曲轴一同进行旋运动，曲轴的变速旋转就会产生不平衡力动整个开挖机械振动，导致对隧道围岩的
【参考文献】：
期刊论文
[1]带纵坡曲线梁桥地震响应试验研究[J]. 陈彦江,苏鹏,闫维明. 桥梁建设. 2019(01)
[2]建筑结构地铁振动响应数值预测分析方法研究[J]. 邬玉斌,宋瑞祥,吴雅南,何蕾,吴丹. 铁道科学与工程学报. 2018(11)
[3]基于FLAC3D的土层非线性地震反应分析[J]. 苏建锋. 地震工程学报. 2017(05)
[4]胡麻岭铁路隧道工程地质灾害及应对措施[J]. 敖春来,吕光辉,王金桥,柳锐涛. 西部探矿工程. 2017(05)
[5]汽车起重机发动机振动分析[J]. 朱亚夫,丁宏刚,曹光光. 工程机械与维修. 2015(S1)
[6]贵瓮高速公路建中隧道施工难点及治理措施[J]. 齐俊,孙毅,戴李春,李国文,杨永斌. 铁道标准设计. 2015(02)
[7]降水措施在第三系富水砂岩隧道施工中的应用[J]. 张建奇. 铁道建筑. 2013(08)
[8]超细粉细沙饱和水地层真空降水成孔施工工艺[J]. 魏文义. 门窗. 2012(08)
[9]城轨交通运行引起环境振动的预测[J]. 牛玉珍,韩爱民,许双全,吴倩. 交通科技与经济. 2010(05)
[10]饱和砂的动孔压演化特性试验研究[J]. 王艳丽,王勇. 同济大学学报(自然科学版). 2009(12)
博士论文
[1]地铁车辆段及上盖建筑物振动传播规律及减振技术研究[D]. 邹超.华南理工大学 2017
[2]越岭隧道典型水文地质结构类型及外水压力研究[D]. 罗声.成都理工大学 2015
[3]砂土液化及其判别的微观机理研究[D]. 徐小敏.浙江大学 2012
硕士论文
[1]列车动载作用下桩网地基变形特性研究[D]. 罗坤.华东交通大学 2018
[2]高速铁路运输振动传播规律研究[D]. 刘易龙.石家庄铁道大学 2017
[3]不同排水及粉土夹层条件下饱和砂土液化特性研究[D]. 范浩.中国矿业大学 2017
[4]地震作用下尾矿坝风险辨识及安全评价[D]. 赵法亮.北方工业大学 2017
[5]成渝客运专线桥梁段环境振动衰减特性分析[D]. 李敏.西南交通大学 2017
[6]高粘粒含量砂性土液化可能性与动强度评价研究[D]. 马利超.浙江大学 2017
[7]地铁振动传播及影响规律的研究[D]. 刘畅.北京建筑大学 2016
[8]爆破动载作用下玻璃钢锚杆力学响应特征研究[D]. 龚韩林.武汉科技大学 2016
[9]兰州黄土地区高速铁路路堑地段环境振动研究[D]. 刘智鹏.兰州交通大学 2016
[10]沙特吉赞某项目液化地基处理试验研究[D]. 刘岩.长沙理工大学 2016
本文编号：2966852
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