基于围岩损伤条件下不同施工阶段的隧道极限位移研究
发布时间：2021-01-24 16:47
现有极限位移及其管理基准主要针对普速铁路隧道断面在支护封闭后工况得到,没有考虑围岩的损伤和隧道施工的阶段性。而现有隧道失稳案例调查结果表明,隧道失稳可以发生在隧道施工的任一施工阶段,且多发生在支护封闭之前的阶段,因而研究基于围岩损伤条件下不同施工阶段的隧道极限位移有重要意义。本文基于围岩损伤、围岩卸荷理论,采用FLAC3D软件数值模拟了不同埋深IV2级、V级围岩高速铁路隧道不同施工阶段的拱顶位移,通过尖点突变理论判别拱顶极限位移。同时,采用灰关联分析了围岩参数对拱顶极限位移的敏感性,并形成以下结论:（1）同一埋深、同一围岩等级的隧道不同施工阶段洞周围出现塑性区的时机几乎一样;不同埋深、同一围岩等级的隧道,在同一施工阶段洞周围出现塑性区的时机不一样,埋深越大出现塑性区对应的应力释放率越小。（2）在计算埋深50 m300 m条件下,无论是IV2级围岩隧道,还是V级围岩隧道,它们同一施工阶段的拱顶极限位移与埋深都呈现线性关系。（3）无论是IV2级围岩隧道,还是V级围岩隧道,上台阶施工...
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
损伤变量与爆心距关系图
图 4-3 Ⅳ2级围岩高铁隧道的计算模型网格具体的工况有特定参数值，但是在广义值范围(见下表 4-1)，但是理论研究中合理而又省时，本文在 IV2级、V 级围基础上后续章节进行围岩参数对拱顶极表 4-1 各级围岩的物理学指标重 m-3)变形模量E/Gpa泊松比 内摩擦角 / ～28 >33 <0.2 >60 ～27 20～33 0.2～0.25 50～60～25 6～20 0.25～0.3 39～50～23 1.3～6 0.3～0.35 27～39～20 1～2 0.35～0.45 20～27～17 <1 0.4～0.5 <22
第四章 不同施工阶段隧道极限位移数值模拟是随着施工阶段而变化的。采用 2.3 章节的围，爆破后围岩损伤变量 D 只与爆破源距离 r 有外变量，则可以得出不同施工阶段 IV2级、V图 4-4 和图 4-5，其间忽略了下方开挖土的损。段 (b)下台阶开挖阶段
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑非饱和渗流与增湿膨胀下的膨胀土隧道稳定性分析[J]. 郑俊杰,郭震山,崔岚,张军. 岩土力学. 2017(11)
[2]仰拱步距和台阶长度对软岩大断面隧道稳定性影响分析[J]. 史继尧,王玥. 隧道建设. 2017(04)
[3]基于有限元强度折减法分析主应力方向对隧道稳定性的影响[J]. 周磊,朱哲明,李元鑫. 现代隧道技术. 2017(02)
[4]爆破损伤效应对浅埋隧道稳定性的影响[J]. 吴小萍,唐冬冬,费广海,杨献章. 华中科技大学学报(自然科学版). 2016(12)
[5]基于MGZZ准则的弹塑性模型隧道围岩参数敏感性分析[J]. 李秋实. 山西建筑. 2016(21)
[6]行车荷载对浅埋黄土隧道稳定性的影响研究[J]. 邵珠山,范艳国,王新宇. 应用力学学报. 2016(02)
[7]上覆岩层厚度对小净距隧道稳定性的影响[J]. 凌同华,邓杰夫,吴联迎,唐旗. 交通科学与工程. 2015(04)
[8]地下工程施工爆破围岩损伤分区研究[J]. 唐红梅,周云涛,廖云平. 振动与冲击. 2015(23)
[9]基于突变理论的隧道失稳判据研究[J]. 华成亚,赵旭. 科学技术与工程. 2015(33)
[10]浅埋偏压隧道洞口段软弱围岩失稳突变理论分析[J]. 左清军,吴立,陆中玏,谈云志,袁青. 岩土力学. 2015(S2)
博士论文
[1]软弱围岩隧道变形特征与控制技术研究[D]. 李文江.西南交通大学 2012
[2]高地应力下大型地下洞室群稳定性分析与智能优化研究[D]. 苏国韶.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2006
[3]隧道结构失稳及判据研究[D]. 陈先国.西南交通大学 2002
硕士论文
[1]断层破碎带地段隧道稳定性分析与施工参数优化研究[D]. 王晓.北京交通大学 2017
[2]地下洞室开挖爆破围岩损伤范围研究[D]. 柳宇凯.长江科学院 2014
[3]基于突变理论的人山子隧道围岩稳定性机理研究[D]. 侯永亮.石家庄铁道大学 2013
本文编号：2997587
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
损伤变量与爆心距关系图
图 4-3 Ⅳ2级围岩高铁隧道的计算模型网格具体的工况有特定参数值，但是在广义值范围(见下表 4-1)，但是理论研究中合理而又省时，本文在 IV2级、V 级围基础上后续章节进行围岩参数对拱顶极表 4-1 各级围岩的物理学指标重 m-3)变形模量E/Gpa泊松比 内摩擦角 / ～28 >33 <0.2 >60 ～27 20～33 0.2～0.25 50～60～25 6～20 0.25～0.3 39～50～23 1.3～6 0.3～0.35 27～39～20 1～2 0.35～0.45 20～27～17 <1 0.4～0.5 <22
第四章 不同施工阶段隧道极限位移数值模拟是随着施工阶段而变化的。采用 2.3 章节的围，爆破后围岩损伤变量 D 只与爆破源距离 r 有外变量，则可以得出不同施工阶段 IV2级、V图 4-4 和图 4-5，其间忽略了下方开挖土的损。段 (b)下台阶开挖阶段
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑非饱和渗流与增湿膨胀下的膨胀土隧道稳定性分析[J]. 郑俊杰,郭震山,崔岚,张军. 岩土力学. 2017(11)
[2]仰拱步距和台阶长度对软岩大断面隧道稳定性影响分析[J]. 史继尧,王玥. 隧道建设. 2017(04)
[3]基于有限元强度折减法分析主应力方向对隧道稳定性的影响[J]. 周磊,朱哲明,李元鑫. 现代隧道技术. 2017(02)
[4]爆破损伤效应对浅埋隧道稳定性的影响[J]. 吴小萍,唐冬冬,费广海,杨献章. 华中科技大学学报(自然科学版). 2016(12)
[5]基于MGZZ准则的弹塑性模型隧道围岩参数敏感性分析[J]. 李秋实. 山西建筑. 2016(21)
[6]行车荷载对浅埋黄土隧道稳定性的影响研究[J]. 邵珠山,范艳国,王新宇. 应用力学学报. 2016(02)
[7]上覆岩层厚度对小净距隧道稳定性的影响[J]. 凌同华,邓杰夫,吴联迎,唐旗. 交通科学与工程. 2015(04)
[8]地下工程施工爆破围岩损伤分区研究[J]. 唐红梅,周云涛,廖云平. 振动与冲击. 2015(23)
[9]基于突变理论的隧道失稳判据研究[J]. 华成亚,赵旭. 科学技术与工程. 2015(33)
[10]浅埋偏压隧道洞口段软弱围岩失稳突变理论分析[J]. 左清军,吴立,陆中玏,谈云志,袁青. 岩土力学. 2015(S2)
博士论文
[1]软弱围岩隧道变形特征与控制技术研究[D]. 李文江.西南交通大学 2012
[2]高地应力下大型地下洞室群稳定性分析与智能优化研究[D]. 苏国韶.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2006
[3]隧道结构失稳及判据研究[D]. 陈先国.西南交通大学 2002
硕士论文
[1]断层破碎带地段隧道稳定性分析与施工参数优化研究[D]. 王晓.北京交通大学 2017
[2]地下洞室开挖爆破围岩损伤范围研究[D]. 柳宇凯.长江科学院 2014
[3]基于突变理论的人山子隧道围岩稳定性机理研究[D]. 侯永亮.石家庄铁道大学 2013
本文编号：2997587
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