风积砂地层隧道掌子面稳定及预加固方法研究
发布时间：2022-01-25 20:03
我国风积砂分布广泛,由于风积砂颗粒具有粘聚力低、稳定性差的特性,隧道施工时常规超前支护施工措施基本很难发挥作用,同时,由于风积砂颗粒具有流动性,掘进过程中稍有不慎,掌子面就会发生坍塌,安全风险非常大。因此,系统地研究风积砂地层隧道变形破坏机理,揭示风积砂地层隧道掌子面失稳模式,提出风积砂地层隧道掌子面荷载计算方法,构建风积砂地层隧道掌子面预加固设计方法体系是非常必要的。为此,本文结合新疆格库铁路某隧道工程,主要从风积砂地层隧道掌子面的失稳变形、稳定计算方法及掌子面预加固设计方法三个方面进行研究,主要包含以下三个方面:1.结合室内试验和模拟标定的离散元参数,建立了风积砂地层隧道掌子面离散元模型,模拟了风积砂地层隧道掌子面失稳变形全过程,从颗粒间接触和颗粒间裂隙两个细观力学层面指标详细阐述了掌子面失稳变形过程中各位置风积砂颗粒的变化趋势;从掌子面支护力和围岩松动区两个宏观力学层面指标,明确了风积砂地层隧道掌子面的失稳机理和变形模式,得到了掌子面支护力与挤出位移的关系。2.通过数值模拟和理论分析的方法,对风积砂地层隧道掌子面稳定进行分析,结合掌子面失稳变形模式,确定风积砂地层隧道掌子面失稳理...
【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】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国沙漠戈壁分布图
西南交通大学硕士研究生学位论文 第2页图1-2 沙漠戈壁地区风积砂地表 图1-3 风积砂颗粒过去在沙漠地区和靠近沙漠地区工程建设不多，积累的经验不够，而且穿越风积砂地层修建隧道的相关方面的资料相对较少，因此，对工程设计和施工而言缺少可供借鉴的经验与资料。但是，随着我国交通运输行业的大力发展，《中长期铁路网规划》明确提出要进一步完善铁路网布局，使西部地区形成铁路网骨架，远期规划建设新线约 4.1 万公里。比如新建乌鲁木齐－哈密－兰州线，库尔勒－格尔木线等西部铁路线路都穿越了沙漠地区，因此将出现了一大批穿越沙漠地区的隧道。由于风积砂粘聚力低、抗剪强度低、颗粒较细等特点，在外力作用下极易松散和位移，导致围岩稳定性极差。因此风积砂地层隧道施工过程中
西南交通大学硕士研究生学位论文 第2页图1-2 沙漠戈壁地区风积砂地表 图1-3 风积砂颗粒过去在沙漠地区和靠近沙漠地区工程建设不多，积累的经验不够，而且穿越风积砂地层修建隧道的相关方面的资料相对较少，因此，对工程设计和施工而言缺少可供借鉴的经验与资料。但是，随着我国交通运输行业的大力发展，《中长期铁路网规划》明确提出要进一步完善铁路网布局，使西部地区形成铁路网骨架，远期规划建设新线约 4.1 万公里。比如新建乌鲁木齐－哈密－兰州线，库尔勒－格尔木线等西部铁路线路都穿越了沙漠地区，因此将出现了一大批穿越沙漠地区的隧道。由于风积砂粘聚力低、抗剪强度低、颗粒较细等特点，在外力作用下极易松散和位移，导致围岩稳定性极差。因此风积砂地层隧道施工过程中
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑孔隙水压力及非线性Mohr-Coulomb破坏准则下浅埋土质隧道三维塌落机制的上限分析[J]. 于丽,吕城,段儒禹,王明年. 岩土力学. 2020(01)
[2]海底隧道复合注浆技术及其工程应用[J]. 张顶立,孙振宇,陈铁林. 岩石力学与工程学报. 2019(06)
[3]超前支护下隧道掌子面稳定性极限上限分析[J]. 陈峥,何平,颜杜民,高红杰,聂奥祥. 岩土力学. 2019(06)
[4]基于椭球体失稳坍落理论的隧道掌子面失稳计算研究[J]. 杜俊,梅志荣,陈永照. 隧道建设(中英文). 2018(09)
[5]基于Flat-Joint接触模型的软化本构开发及其参数影响分析[J]. 何珣,何勇,郭磊,潘绪超,庞春旭,乔良,涂建. 岩石力学与工程学报. 2018(10)
[6]基于超前加固的深埋隧道围岩力学特性研究[J]. 孙振宇,张顶立,房倩,台启民,于富才. 工程力学. 2018(02)
[7]砂土地层土压盾构隧道施工掌子面稳定性研究[J]. 王俊,何川,王闯,陈子全,唐锐. 岩土工程学报. 2018(01)
[8]竖直旋喷桩和水平旋喷桩在风积沙隧道中的应用对比分析[J]. 王雪霁,王振,刘罡. 公路. 2017(04)
[9]某风积沙隧道施工方案应用总结[J]. 安风华. 北方交通. 2016(12)
[10]基于颗粒椭球体理论的隧道松动土压力计算方法[J]. 宫全美,张润来,周顺华,唐黎明,韩高孝. 岩土工程学报. 2017(01)
博士论文
[1]隧道软弱围岩变形机制与控制技术研究[D]. 赵勇.北京交通大学 2012
[2]隧道管棚预支护体系的力学机理与开挖面稳定性研究[D]. 王海涛.大连理工大学 2009
[3]基于颗粒离散元法的卵石层中成都地铁施工力学研究[D]. 魏龙海.西南交通大学 2009
[4]厦门海底隧道陆域段土质围岩稳定性及预加固技术研究[D]. 陈炜韬.西南交通大学 2009
硕士论文
[1]浅覆软弱围岩超前管棚预支护作用机理研究[D]. 武康.石家庄铁道大学 2016
[2]软弱围岩隧道超前小导管支护参数分析及应用研究[D]. 王珏.重庆交通大学 2016
[3]高压喷射注浆技术及其应用研究[D]. 陈春生.河海大学 2007
[4]隧洞掘进超前支护技术研究[D]. 杨正保.武汉大学 2005
本文编号：3609124
【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】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国沙漠戈壁分布图
西南交通大学硕士研究生学位论文 第2页图1-2 沙漠戈壁地区风积砂地表 图1-3 风积砂颗粒过去在沙漠地区和靠近沙漠地区工程建设不多，积累的经验不够，而且穿越风积砂地层修建隧道的相关方面的资料相对较少，因此，对工程设计和施工而言缺少可供借鉴的经验与资料。但是，随着我国交通运输行业的大力发展，《中长期铁路网规划》明确提出要进一步完善铁路网布局，使西部地区形成铁路网骨架，远期规划建设新线约 4.1 万公里。比如新建乌鲁木齐－哈密－兰州线，库尔勒－格尔木线等西部铁路线路都穿越了沙漠地区，因此将出现了一大批穿越沙漠地区的隧道。由于风积砂粘聚力低、抗剪强度低、颗粒较细等特点，在外力作用下极易松散和位移，导致围岩稳定性极差。因此风积砂地层隧道施工过程中
西南交通大学硕士研究生学位论文 第2页图1-2 沙漠戈壁地区风积砂地表 图1-3 风积砂颗粒过去在沙漠地区和靠近沙漠地区工程建设不多，积累的经验不够，而且穿越风积砂地层修建隧道的相关方面的资料相对较少，因此，对工程设计和施工而言缺少可供借鉴的经验与资料。但是，随着我国交通运输行业的大力发展，《中长期铁路网规划》明确提出要进一步完善铁路网布局，使西部地区形成铁路网骨架，远期规划建设新线约 4.1 万公里。比如新建乌鲁木齐－哈密－兰州线，库尔勒－格尔木线等西部铁路线路都穿越了沙漠地区，因此将出现了一大批穿越沙漠地区的隧道。由于风积砂粘聚力低、抗剪强度低、颗粒较细等特点，在外力作用下极易松散和位移，导致围岩稳定性极差。因此风积砂地层隧道施工过程中
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑孔隙水压力及非线性Mohr-Coulomb破坏准则下浅埋土质隧道三维塌落机制的上限分析[J]. 于丽,吕城,段儒禹,王明年. 岩土力学. 2020(01)
[2]海底隧道复合注浆技术及其工程应用[J]. 张顶立,孙振宇,陈铁林. 岩石力学与工程学报. 2019(06)
[3]超前支护下隧道掌子面稳定性极限上限分析[J]. 陈峥,何平,颜杜民,高红杰,聂奥祥. 岩土力学. 2019(06)
[4]基于椭球体失稳坍落理论的隧道掌子面失稳计算研究[J]. 杜俊,梅志荣,陈永照. 隧道建设(中英文). 2018(09)
[5]基于Flat-Joint接触模型的软化本构开发及其参数影响分析[J]. 何珣,何勇,郭磊,潘绪超,庞春旭,乔良,涂建. 岩石力学与工程学报. 2018(10)
[6]基于超前加固的深埋隧道围岩力学特性研究[J]. 孙振宇,张顶立,房倩,台启民,于富才. 工程力学. 2018(02)
[7]砂土地层土压盾构隧道施工掌子面稳定性研究[J]. 王俊,何川,王闯,陈子全,唐锐. 岩土工程学报. 2018(01)
[8]竖直旋喷桩和水平旋喷桩在风积沙隧道中的应用对比分析[J]. 王雪霁,王振,刘罡. 公路. 2017(04)
[9]某风积沙隧道施工方案应用总结[J]. 安风华. 北方交通. 2016(12)
[10]基于颗粒椭球体理论的隧道松动土压力计算方法[J]. 宫全美,张润来,周顺华,唐黎明,韩高孝. 岩土工程学报. 2017(01)
博士论文
[1]隧道软弱围岩变形机制与控制技术研究[D]. 赵勇.北京交通大学 2012
[2]隧道管棚预支护体系的力学机理与开挖面稳定性研究[D]. 王海涛.大连理工大学 2009
[3]基于颗粒离散元法的卵石层中成都地铁施工力学研究[D]. 魏龙海.西南交通大学 2009
[4]厦门海底隧道陆域段土质围岩稳定性及预加固技术研究[D]. 陈炜韬.西南交通大学 2009
硕士论文
[1]浅覆软弱围岩超前管棚预支护作用机理研究[D]. 武康.石家庄铁道大学 2016
[2]软弱围岩隧道超前小导管支护参数分析及应用研究[D]. 王珏.重庆交通大学 2016
[3]高压喷射注浆技术及其应用研究[D]. 陈春生.河海大学 2007
[4]隧洞掘进超前支护技术研究[D]. 杨正保.武汉大学 2005
本文编号：3609124
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