蠕变作用下大埋深盾构隧道地层-支护相互作用研究
发布时间：2021-08-09 03:42
当前,盾构隧道的应用领域不断拓展,建设条件逐渐从浅埋赋存环境趋向于大埋深地层环境。然而,目前大埋深条件下盾构隧道的工程应用很少,对于该条件下管片结构的受荷特性和围岩-支护结构相互作用尚存争议。特别对于大埋深软岩盾构隧道,在围岩蠕变作用的影响下如何考虑隧道开挖和支护的特征、并进行围岩压力的有效控制等具有重要的研究意义与工程价值。本文以广佛环线东环隧道工程为背景,采用资料调研、理论分析、数值模拟等方法,在岩体蠕变特性分析和蠕变参数反演的基础上,研究了围岩蠕变作用下深埋软岩盾构隧道管片结构的受荷特性,探讨了深埋软岩盾构隧道围岩压力控制策略和围岩-支护结构相互作用规律。论文主要研究内容及成果如下:（1）基于室内岩石单轴压缩蠕变试验结果确定了描述岩石蠕变特性的本构模型,采用粒子群智能算法,结合FLAC3D软件和MATLAB软件编制了基于室内压缩蠕变试验数据的蠕变参数辨识程序,反演得到了岩体的蠕变参数。（2）建立了描述盾构隧道施工全过程的有限差分模型,研究了大埋深软岩盾构隧道管片结构在围岩蠕变作用下的长期作用规律,分析了大埋深软岩环境下盾构隧道埋深、断面尺寸（洞径）对管片结构...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：109 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
盾构法隧道内轮廓图及管片结构分块图
图 1-2 广佛东环隧道大源站～太和站区间盾构隧道纵断面图1.3.2 研究内容如上图 1-2 中隧道部分区段埋深较大，而深埋岩体在隧道开挖卸荷后二次应力场引起的高度应力集中作用会导致盾构隧道管片结构受荷行为复杂。因此，本文以
变状态两种形式，具体如图 2-1 所示。当岩石所受到应力水平超过其长期岩石将产生不稳定蠕变，否则产生稳定蠕变。其中不稳定蠕变全过程包含阶段（OA 段）、衰减蠕变阶段（AB 段）、等速蠕变阶段（BC 段）、加段（CD 段）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]TBM隧道管片-豆砾石组合支护特性研究[J]. 姜志毅,王明年,于丽,刘大刚,吴圣智. 现代隧道技术. 2018(02)
[2]管片衬砌配合陶粒可压缩层的支护结构与围岩相互作用模型[J]. 胡雄玉,何川,杨清浩,吴迪. 工程力学. 2018(03)
[3]流变效应作用下高地应力铁路软岩隧道衬砌结构长期稳定性研究[J]. 师亚龙,郑波,刘志强,陈礼伟,裴涛涛,邢晓飞. 铁道标准设计. 2017(10)
[4]盾构隧道结构计算分析方法研究[J]. 何川,张景,封坤. 中国公路学报. 2017(08)
[5]超深埋盾构隧道管片结构设计新方法与实践[J]. 王林峰. 中国市政工程. 2017(02)
[6]炭质板岩三轴压缩蠕变特性及其本构模型[J]. 王永刚,丁文其,王者超,宗智. 东北大学学报(自然科学版). 2017(04)
[7]深埋软岩隧道管片综合受力分析[J]. 孙峰. 土工基础. 2017(02)
[8]考虑时间效应边界面模型在地铁工程中的应用[J]. 骆俊晖,缪林昌,李仞玨,石文博,王刚. 岩石力学与工程学报. 2017(06)
[9]基于D-P准则的盾构隧道围岩与衬砌结构相互作用分析[J]. 何川,齐春,封坤,肖明清. 力学学报. 2017(01)
[10]膨胀性黄土隧道钢拱架–格栅联合支护力学特性研究[J]. 李树忱,晏勤,谢璨,吴静. 岩石力学与工程学报. 2017(02)
博士论文
[1]武当群片岩隧道围岩蠕变特性及其对衬砌裂损影响研究[D]. 徐剑波.中国地质大学 2018
[2]深埋隧道应变软化围岩与支护相互作用分析[D]. 崔岚.华中科技大学 2016
[3]TBM（盾构）施工斜井围岩—支护相互作用机理研究[D]. 李晶晶.中国矿业大学(北京) 2015
[4]大断面黄土隧道围岩变形特征及控制技术研究[D]. 扈世民.北京交通大学 2012
[5]高地应力软岩隧道围岩压力研究和围岩与支护结构相互作用机理分析[D]. 陈志敏.兰州交通大学 2012
[6]挤压性围岩隧道施工时空效应及其大变形控制研究[D]. 赵旭峰.同济大学 2007
硕士论文
[1]考虑层状围岩蠕变效应的隧道结构受力特性研究[D]. 杨清浩.西南交通大学 2018
[2]煤矿斜井管片衬砌结构受力分析[D]. 汪冬兵.西南交通大学 2017
[3]铁路隧道围岩蠕变对TBM圆形衬砌力学特性的影响研究[D]. 林文凯.西南交通大学 2017
[4]山岭隧道围岩压力计算方法及其适用性研究[D]. 伍冬.北京交通大学 2012
本文编号：3331295
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：109 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
盾构法隧道内轮廓图及管片结构分块图
图 1-2 广佛东环隧道大源站～太和站区间盾构隧道纵断面图1.3.2 研究内容如上图 1-2 中隧道部分区段埋深较大，而深埋岩体在隧道开挖卸荷后二次应力场引起的高度应力集中作用会导致盾构隧道管片结构受荷行为复杂。因此，本文以
变状态两种形式，具体如图 2-1 所示。当岩石所受到应力水平超过其长期岩石将产生不稳定蠕变，否则产生稳定蠕变。其中不稳定蠕变全过程包含阶段（OA 段）、衰减蠕变阶段（AB 段）、等速蠕变阶段（BC 段）、加段（CD 段）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]TBM隧道管片-豆砾石组合支护特性研究[J]. 姜志毅,王明年,于丽,刘大刚,吴圣智. 现代隧道技术. 2018(02)
[2]管片衬砌配合陶粒可压缩层的支护结构与围岩相互作用模型[J]. 胡雄玉,何川,杨清浩,吴迪. 工程力学. 2018(03)
[3]流变效应作用下高地应力铁路软岩隧道衬砌结构长期稳定性研究[J]. 师亚龙,郑波,刘志强,陈礼伟,裴涛涛,邢晓飞. 铁道标准设计. 2017(10)
[4]盾构隧道结构计算分析方法研究[J]. 何川,张景,封坤. 中国公路学报. 2017(08)
[5]超深埋盾构隧道管片结构设计新方法与实践[J]. 王林峰. 中国市政工程. 2017(02)
[6]炭质板岩三轴压缩蠕变特性及其本构模型[J]. 王永刚,丁文其,王者超,宗智. 东北大学学报(自然科学版). 2017(04)
[7]深埋软岩隧道管片综合受力分析[J]. 孙峰. 土工基础. 2017(02)
[8]考虑时间效应边界面模型在地铁工程中的应用[J]. 骆俊晖,缪林昌,李仞玨,石文博,王刚. 岩石力学与工程学报. 2017(06)
[9]基于D-P准则的盾构隧道围岩与衬砌结构相互作用分析[J]. 何川,齐春,封坤,肖明清. 力学学报. 2017(01)
[10]膨胀性黄土隧道钢拱架–格栅联合支护力学特性研究[J]. 李树忱,晏勤,谢璨,吴静. 岩石力学与工程学报. 2017(02)
博士论文
[1]武当群片岩隧道围岩蠕变特性及其对衬砌裂损影响研究[D]. 徐剑波.中国地质大学 2018
[2]深埋隧道应变软化围岩与支护相互作用分析[D]. 崔岚.华中科技大学 2016
[3]TBM（盾构）施工斜井围岩—支护相互作用机理研究[D]. 李晶晶.中国矿业大学(北京) 2015
[4]大断面黄土隧道围岩变形特征及控制技术研究[D]. 扈世民.北京交通大学 2012
[5]高地应力软岩隧道围岩压力研究和围岩与支护结构相互作用机理分析[D]. 陈志敏.兰州交通大学 2012
[6]挤压性围岩隧道施工时空效应及其大变形控制研究[D]. 赵旭峰.同济大学 2007
硕士论文
[1]考虑层状围岩蠕变效应的隧道结构受力特性研究[D]. 杨清浩.西南交通大学 2018
[2]煤矿斜井管片衬砌结构受力分析[D]. 汪冬兵.西南交通大学 2017
[3]铁路隧道围岩蠕变对TBM圆形衬砌力学特性的影响研究[D]. 林文凯.西南交通大学 2017
[4]山岭隧道围岩压力计算方法及其适用性研究[D]. 伍冬.北京交通大学 2012
本文编号：3331295
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