| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第一章 绪论 | 第9-20页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-17页 |
| 1.2.1 理论研究现状 | 第10-14页 |
| 1.2.2 模型试验研究现状 | 第14-16页 |
| 1.2.3 数值模拟研究现状 | 第16-17页 |
| 1.3 存在的问题 | 第17-18页 |
| 1.4 主要研究内容 | 第18-19页 |
| 1.5 技术路线图 | 第19-20页 |
| 第二章 盾构隧道开挖面稳定性模型试验方案 | 第20-30页 |
| 2.1 引言 | 第20页 |
| 2.2 试验目的 | 第20-21页 |
| 2.3 试验装置设计 | 第21-22页 |
| 2.3.1 模型尺寸确定 | 第21页 |
| 2.3.2 模型结构设计及试验原理 | 第21-22页 |
| 2.3.3 模型测量系统 | 第22页 |
| 2.4 土压力盒标定 | 第22-23页 |
| 2.5 试验用砂制备 | 第23-28页 |
| 2.5.1 颗粒粒径分析试验 | 第24-25页 |
| 2.5.2 砂土直剪试验 | 第25-28页 |
| 2.6 模型箱试验设计 | 第28-29页 |
| 2.6.1 砂土填筑方案 | 第28页 |
| 2.6.2 模型试验内容 | 第28-29页 |
| 2.7 本章小结 | 第29-30页 |
| 第三章 干砂地层盾构隧道开挖面稳定性模型试验 | 第30-45页 |
| 3.1 引言 | 第30页 |
| 3.2 模型试验结果分析 | 第30-43页 |
| 3.2.1 支护力不足 | 第30-39页 |
| 3.2.1.1 开挖面前方土体位移变形发展过程 | 第30-35页 |
| 3.2.1.2 开挖而位移和开挖面处支护力之间的关系 | 第35-37页 |
| 3.2.1.3 开挖面前方土体失稳破坏模式 | 第37-39页 |
| 3.2.2 支护力过大 | 第39-43页 |
| 3.2.2.1 开挖面前方土体破坏区域分析 | 第40-42页 |
| 3.2.2.2 开挖面支护力变化规律 | 第42-43页 |
| 3.3 本章小结 | 第43-45页 |
| 第四章 颗粒流理论简介及宏细观参数标定 | 第45-62页 |
| 4.1 引言 | 第45页 |
| 4.2 PFC颗粒流介绍 | 第45-51页 |
| 4.2.1 颗粒流模型的基本假定 | 第46-47页 |
| 4.2.2 颗粒流的基本求解步骤 | 第47页 |
| 4.2.3 颗粒流的计算周期 | 第47-48页 |
| 4.2.4 接触本构模型 | 第48页 |
| 4.2.5 基本理论简介 | 第48-51页 |
| 4.3 砂土颗粒二维与三维孔隙率的转换方法 | 第51-53页 |
| 4.4 PFC2D颗粒流细观参数与材料宏观力学参数的标定 | 第53-61页 |
| 4.4.1 宏细观参数标定原则 | 第53-54页 |
| 4.4.2 砂土双轴试验数值模拟过程 | 第54-55页 |
| 4.4.3 砂土双轴试验的细观参数影响 | 第55-59页 |
| 4.4.3.1 摩擦系数的影响 | 第55-57页 |
| 4.4.3.2 孔隙率的影响 | 第57-58页 |
| 4.4.3.3 颗粒接触刚度的影响 | 第58-59页 |
| 4.4.4 双轴数值模拟与常规三轴试验的比较 | 第59-61页 |
| 4.5 本章小结 | 第61-62页 |
| 第五章 盾构隧道开挖面稳定性的颗粒流模拟 | 第62-78页 |
| 5.1 引言 | 第62页 |
| 5.2 数值模拟过程 | 第62-64页 |
| 5.3 土拱效应分析 | 第64-71页 |
| 5.4 开挖面支护力 | 第71-76页 |
| 5.4.1 数值模拟开挖面位移-支护力关系 | 第71-72页 |
| 5.4.2 开挖面上覆土压力计算方法 | 第72-75页 |
| 5.4.3 开挖面最小支护力简化计算 | 第75-76页 |
| 5.5 本章小结 | 第76-78页 |
| 第六章 总结与展望 | 第78-80页 |
| 6.1 论文主要研究成果 | 第78-79页 |
| 6.2 不足与展望 | 第79-80页 |
| 参考文献 | 第80-83页 |
| 致谢 | 第83页 |