| 摘要 | 第13-15页 |
| Abstract | 第15-17页 |
| 第一章 绪论 | 第18-40页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第18-23页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第18-20页 |
| 1.1.2 选题背景与目的 | 第20-21页 |
| 1.1.3 问题的提出 | 第21-23页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第23-35页 |
| 1.2.1 在隧道施工过程力学研究方面 | 第23-26页 |
| 1.2.2 在超大断面隧道净距优化研究方面 | 第26-30页 |
| 1.2.3 在超大断面隧道围岩空间变形机制方面 | 第30-34页 |
| 1.2.4 在超大断面隧道荷载释放机制方面 | 第34-35页 |
| 1.3 本文主要研究内容和创新点 | 第35-40页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第35-37页 |
| 1.3.2 技术路线 | 第37页 |
| 1.3.3 创新点 | 第37-40页 |
| 第二章 超大断面小净距隧道围岩力学特征及荷载模式 | 第40-68页 |
| 2.1 围岩应力分布特征 | 第40-50页 |
| 2.1.1 应力分布解析解 | 第40-44页 |
| 2.1.2 应力分布数值解 | 第44-50页 |
| 2.2 围岩压力与荷载模式 | 第50-63页 |
| 2.2.1 常用计算方法 | 第51-53页 |
| 2.2.2 浅埋隧道荷载模式与压力计算 | 第53-59页 |
| 2.2.3 深埋隧道荷载模式与压力计算 | 第59-63页 |
| 2.3 围岩压力特征分析 | 第63-66页 |
| 2.3.1 浅埋隧道压力特征 | 第63-65页 |
| 2.3.2 深埋隧道压力特征 | 第65-66页 |
| 2.4 本章小结 | 第66-68页 |
| 第三章 浅埋超大断面小净距隧道空间变形规律模型试验 | 第68-112页 |
| 3.1 工程背景及概况 | 第68-70页 |
| 3.1.1 工程背景 | 第68-69页 |
| 3.1.2 地质概况 | 第69-70页 |
| 3.2 岩石物理力学参数测试 | 第70-73页 |
| 3.2.1 岩石室内试验 | 第71-72页 |
| 3.2.2 现场岩石参数测试 | 第72-73页 |
| 3.2.3 岩石参数测试结果 | 第73页 |
| 3.3 模型试验相似理论 | 第73-77页 |
| 3.3.1 相似原理 | 第73-74页 |
| 3.3.2 相似判据推导 | 第74-77页 |
| 3.3.3 相似关系 | 第77页 |
| 3.4 模型试验相似材料研制 | 第77-86页 |
| 3.4.1 围岩相似材料的研制 | 第77-85页 |
| 3.4.2 初喷混凝土支护材料选择 | 第85-86页 |
| 3.4.3 钢拱架模拟材料选择 | 第86页 |
| 3.5 地质力学模型试验系统研发 | 第86-96页 |
| 3.5.1 超大断面隧道施工过程模拟试验系统 | 第86-87页 |
| 3.5.2 多元信息实时监测系统 | 第87-89页 |
| 3.5.3 柔性点云数据测量仪 | 第89-96页 |
| 3.5.4 降雨模拟系统 | 第96页 |
| 3.6 模型试验设计及实施 | 第96-100页 |
| 3.6.1 试验整体设计 | 第96-97页 |
| 3.6.2 监测方案设计 | 第97-99页 |
| 3.6.3 模型体填筑及监测元件埋设 | 第99-100页 |
| 3.6.4 模型体开挖与支护 | 第100页 |
| 3.7 模型试验数据处理及分析 | 第100-105页 |
| 3.7.1 浅埋双侧壁施工围岩空间变形 | 第101-103页 |
| 3.7.2 浅埋CD法施工围岩空间变形 | 第103-104页 |
| 3.7.3 浅埋段围岩降雨入渗作用下位移演化 | 第104-105页 |
| 3.8 数值模拟结果处理及分析 | 第105-108页 |
| 3.8.1 浅埋段双侧壁施工围岩位移演化 | 第105-107页 |
| 3.8.2 浅埋段CD法施工围岩位移演化 | 第107-108页 |
| 3.9 本章小结 | 第108-112页 |
| 第四章 穿越断层破碎带围岩变形和荷载释放规律 | 第112-128页 |
| 4.1 模型试验的开展与结果分析 | 第112-119页 |
| 4.1.1 模型建立与实施 | 第112页 |
| 4.1.2 围岩位移演化规律 | 第112-116页 |
| 4.1.3 围岩应力演化规律 | 第116-118页 |
| 4.1.4 围岩荷载释放规律 | 第118-119页 |
| 4.2 数值计算模型的建立及结果分析 | 第119-126页 |
| 4.2.1 数值计算模型的建立 | 第119-120页 |
| 4.2.2 围岩变形规律的数值仿真 | 第120-122页 |
| 4.2.3 围岩荷载释放规律的数值仿真 | 第122-124页 |
| 4.2.4 围岩应力场特征与空间效应分析 | 第124-126页 |
| 4.3 本章小结 | 第126-128页 |
| 第五章 超大断面隧道施工方案评价与净距优化分析 | 第128-164页 |
| 5.1 围岩力学模型 | 第128-133页 |
| 5.1.1 弹塑性本构理论 | 第128-130页 |
| 5.1.2 基于Mohr-Coulomb准则的屈服接近度的修正 | 第130-133页 |
| 5.2 超大断面小净距隧道施工方案评价 | 第133-145页 |
| 5.2.1 概述 | 第134-135页 |
| 5.2.2 Ⅴ级围岩施工方案模拟 | 第135-140页 |
| 5.2.3 Ⅳ级围岩施工方案模拟 | 第140-143页 |
| 5.2.4 Ⅲ级围岩施工方案模拟 | 第143-145页 |
| 5.3 超大断面小净距隧道合理净距判别 | 第145-148页 |
| 5.3.1 判别标准分析 | 第145-147页 |
| 5.3.2 判别标准选取 | 第147-148页 |
| 5.4 超大断面小净距隧道合理净距研究 | 第148-161页 |
| 5.4.1 Ⅴ级围岩双侧壁施工净距优化 | 第148-154页 |
| 5.4.2 Ⅳ级围岩CD法施工净距优化 | 第154-158页 |
| 5.4.3 Ⅲ级围岩台阶法施工净距优化 | 第158-161页 |
| 5.5 本章小结 | 第161-164页 |
| 第六章 超大断面隧道围岩时空效应现场试验研究及支护方案设计 | 第164-186页 |
| 6.1 现场试验方案 | 第164-168页 |
| 6.1.1 现场施工方案 | 第164-165页 |
| 6.1.2 试验项目与断面选择 | 第165页 |
| 6.1.3 试验仪器及方法 | 第165-168页 |
| 6.2 围岩空间变形机制 | 第168-175页 |
| 6.2.1 竖向位移变化规律 | 第168-171页 |
| 6.2.2 水平位移变化规律 | 第171-175页 |
| 6.3 支护结构受力变化规律 | 第175-179页 |
| 6.3.1 围岩与初期支护接触压力 | 第175-176页 |
| 6.3.2 初期支护与二次衬砌接触压力 | 第176页 |
| 6.3.3 初支内力 | 第176-177页 |
| 6.3.4 二次衬砌内力 | 第177-178页 |
| 6.3.5 钢拱架内力 | 第178页 |
| 6.3.6 锚杆轴力 | 第178-179页 |
| 6.4 浅埋小净距支护方案设计 | 第179-183页 |
| 6.4.1 超大断面小净距段施工方法 | 第179-180页 |
| 6.4.2 超大断面小净距段支护参数设计 | 第180-182页 |
| 6.4.3 超大断面小净距段施工要点 | 第182-183页 |
| 6.5 本章小结 | 第183-186页 |
| 第七章 结论与展望 | 第186-189页 |
| 7.1 结论 | 第186-187页 |
| 7.2 展望 | 第187-189页 |
| 参考文献 | 第189-198页 |
| 致谢 | 第198-200页 |
| 博士期间参与的科研项目 | 第200-201页 |
| 博士期间发表的论文 | 第201-202页 |
| 博士期间申请的专利 | 第202-204页 |
| 博士期间获得的奖励 | 第204-205页 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 | 第205页 |
