基于松动圈理论黄土隧道围岩压力计算方法研究
发布时间：2022-10-11 16:10
随着西部大开发政策到一带一路政策的施行,隧道工程的修建在西部地区基础设施建设和能源资源开发中占据越来越重要的地位,尤其是带有特殊围岩性质的黄土隧道,而现有规范使用的围岩分级法对于黄土隧道的围岩压力计算并不适合,尤其是深埋黄土隧道。因此,本文通过对黄土隧道松动圈的研究,提出了基于松动圈理论的围岩压力计算方法,相关研究内容与结论如下:（1）以银西铁路早胜三号隧道为依托工程,通过现场取样和室内试验,对黄土的物理力学和变形参数进行了测定,为后面数值模拟提供了土层的物理力学参数,并对各参数与含水率变化之间的关系进行了统计和分析,各参数极易受含水率的影响,随着含水率的上升,均有明显下降;通过现场围岩压力测试,得到了深埋大断面黄土隧道的围岩压力值,分析了黄土隧道施工时围岩压力的变化规律,为松动圈的理论计算和围岩压力计算方法的验证提供了基础。（2）对黄土隧道主要支护对象进行分析,认为松动圈内土体自重为黄土隧道的主要支护对象;基于Mohr-Coulomb准则对隧道围岩进行弹塑性分析,得到了有支护情况和无支护情况下的松动圈理论计算公式;通过黄土隧道松动圈的数值模拟,提出了数值模拟时对松动圈厚度进行判定的应...
【文章页数】：127 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 黄土隧道工程特性的研究现状
1.2.2 围岩松动圈研究现状
1.2.3 隧道围岩压力研究现状
1.3 本文研究内容及研究方法
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法
第二章 黄土隧道围岩工程特性及围岩压力试验分析
2.1 依托工程概况
2.1.1 工程简介
2.1.2 工程地质和水文地质特征
2.2 试验目的、内容及主要技术路线
2.2.1 试验目的
2.2.2 试验内容
2.2.3 主要技术路线
2.3 物理指标分析
2.4 强度特性分析
2.5 变形参数分析
2.6 深埋黄土隧道围岩压力测试分析
2.7 本章小结
第三章 黄土隧道松动圈的计算分析
3.1 概述
3.2 黄土隧道主要支护对象分析
3.3 隧道松动圈理论分析
3.3.1 屈服准则的确定
3.3.2 基本假设与解题条件
3.3.3 隧道松动圈弹塑性分析
3.3.4 理论计算结果分析
3.4 黄土隧道松动圈数值模拟分析
3.5 黄土隧道松动圈实测验证分析
3.6 本章小结
第四章 黄土隧道松动圈影响因素分析
4.1 概述
4.2 埋深对黄土隧道松动圈的影响分析
4.3 重度对黄土隧道松动圈的影响分析
4.4 内摩擦角对黄土隧道松动圈的影响分析
4.5 粘聚力对黄土隧道松动圈的影响分析
4.6 超前支护(小导管)对黄土隧道松动圈的影响分析
4.7 支护刚度对黄土隧道松动圈的影响分析
4.8 支护时机对黄土隧道松动圈的影响分析
4.9 本章小结
第五章 黄土隧道围岩压力计算
5.1 概述
5.2 深浅埋状态确定
5.3 浅埋黄土隧道围岩压力计算
5.4 深埋黄土隧道围岩压力计算
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]隧道围岩松动圈的现场测试与理论分析[J]. 黄锋,朱合华,李秋实,李恩璞. 岩土力学. 2016(S1)
[2]基于综合结构势概念的结构性原状黄土屈服准则[J]. 钟祖良,王睢,刘新荣. 岩土力学. 2015(11)
[3]大断面黄土隧道深浅埋分界深度研究[J]. 郭小龙,谭忠盛. 土木工程学报. 2015(S1)
[4]超大断面黄土公路隧道围岩压力计算方法分析[J]. 王春浩. 现代隧道技术. 2015(03)
[5]基于Hoek-Brown准则对围岩松动圈半径的推导及改进[J]. 陈秋南,黄小城,谢小鱼. 应用力学学报. 2015(02)
[6]深埋隧道围岩松动圈探测技术研究与数值模拟分析[J]. 徐坤,王志杰,孟祥磊,孙长升. 岩土力学. 2013(S2)
[7]贵广铁路客运专线龙围隧道围岩开挖松动区分析[J]. 郭毅,肖世国. 地下空间与工程学报. 2013(03)
[8]湿陷性黄土隧道的工程性质分析[J]. 邵生俊,杨春鸣,焦阳阳,陆斯. 岩土工程学报. 2013(09)
[9]基于损伤理论的隧道围岩松动圈确定方法[J]. 李政林,吴瑞祥,李龙剑,王晓艳. 地下空间与工程学报. 2011(06)
[10]巷道围岩松动圈形成机理的动静力学解析[J]. 陈建功,贺虎,张永兴. 岩土工程学报. 2011(12)
博士论文
[1]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
[2]大断面黄土隧道初支作用机理及变形控制技术研究[D]. 李健.北京交通大学 2012
[3]黄土公路隧道设计与施工技术研究[D]. 康军.长安大学 2006
[4]黄土公路隧道结构工程性状研究[D]. 赵占厂.长安大学 2004
硕士论文
[1]公路隧道围岩松动圈分布规律研究[D]. 秦威.西安工业大学 2014
[2]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
[3]地下洞室围岩松动圈影响因素分析[D]. 夏峰.中国地震局工程力学研究所 2009
本文编号：3690877
【文章页数】：127 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 黄土隧道工程特性的研究现状
1.2.2 围岩松动圈研究现状
1.2.3 隧道围岩压力研究现状
1.3 本文研究内容及研究方法
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法
第二章 黄土隧道围岩工程特性及围岩压力试验分析
2.1 依托工程概况
2.1.1 工程简介
2.1.2 工程地质和水文地质特征
2.2 试验目的、内容及主要技术路线
2.2.1 试验目的
2.2.2 试验内容
2.2.3 主要技术路线
2.3 物理指标分析
2.4 强度特性分析
2.5 变形参数分析
2.6 深埋黄土隧道围岩压力测试分析
2.7 本章小结
第三章 黄土隧道松动圈的计算分析
3.1 概述
3.2 黄土隧道主要支护对象分析
3.3 隧道松动圈理论分析
3.3.1 屈服准则的确定
3.3.2 基本假设与解题条件
3.3.3 隧道松动圈弹塑性分析
3.3.4 理论计算结果分析
3.4 黄土隧道松动圈数值模拟分析
3.5 黄土隧道松动圈实测验证分析
3.6 本章小结
第四章 黄土隧道松动圈影响因素分析
4.1 概述
4.2 埋深对黄土隧道松动圈的影响分析
4.3 重度对黄土隧道松动圈的影响分析
4.4 内摩擦角对黄土隧道松动圈的影响分析
4.5 粘聚力对黄土隧道松动圈的影响分析
4.6 超前支护(小导管)对黄土隧道松动圈的影响分析
4.7 支护刚度对黄土隧道松动圈的影响分析
4.8 支护时机对黄土隧道松动圈的影响分析
4.9 本章小结
第五章 黄土隧道围岩压力计算
5.1 概述
5.2 深浅埋状态确定
5.3 浅埋黄土隧道围岩压力计算
5.4 深埋黄土隧道围岩压力计算
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]隧道围岩松动圈的现场测试与理论分析[J]. 黄锋,朱合华,李秋实,李恩璞. 岩土力学. 2016(S1)
[2]基于综合结构势概念的结构性原状黄土屈服准则[J]. 钟祖良,王睢,刘新荣. 岩土力学. 2015(11)
[3]大断面黄土隧道深浅埋分界深度研究[J]. 郭小龙,谭忠盛. 土木工程学报. 2015(S1)
[4]超大断面黄土公路隧道围岩压力计算方法分析[J]. 王春浩. 现代隧道技术. 2015(03)
[5]基于Hoek-Brown准则对围岩松动圈半径的推导及改进[J]. 陈秋南,黄小城,谢小鱼. 应用力学学报. 2015(02)
[6]深埋隧道围岩松动圈探测技术研究与数值模拟分析[J]. 徐坤,王志杰,孟祥磊,孙长升. 岩土力学. 2013(S2)
[7]贵广铁路客运专线龙围隧道围岩开挖松动区分析[J]. 郭毅,肖世国. 地下空间与工程学报. 2013(03)
[8]湿陷性黄土隧道的工程性质分析[J]. 邵生俊,杨春鸣,焦阳阳,陆斯. 岩土工程学报. 2013(09)
[9]基于损伤理论的隧道围岩松动圈确定方法[J]. 李政林,吴瑞祥,李龙剑,王晓艳. 地下空间与工程学报. 2011(06)
[10]巷道围岩松动圈形成机理的动静力学解析[J]. 陈建功,贺虎,张永兴. 岩土工程学报. 2011(12)
博士论文
[1]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
[2]大断面黄土隧道初支作用机理及变形控制技术研究[D]. 李健.北京交通大学 2012
[3]黄土公路隧道设计与施工技术研究[D]. 康军.长安大学 2006
[4]黄土公路隧道结构工程性状研究[D]. 赵占厂.长安大学 2004
硕士论文
[1]公路隧道围岩松动圈分布规律研究[D]. 秦威.西安工业大学 2014
[2]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
[3]地下洞室围岩松动圈影响因素分析[D]. 夏峰.中国地震局工程力学研究所 2009
本文编号：3690877
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