摘要 | 第1-4页 |
Abstract | 第4-6页 |
目录 | 第6-10页 |
1 前言 | 第10-21页 |
1.1 研究意义及选题依据 | 第10-13页 |
1.1.1 研究意义 | 第10-11页 |
1.1.2 选题依据 | 第11-13页 |
1.2 国内外研究现状 | 第13-17页 |
1.2.1 隧道围岩位移监测现状 | 第13-16页 |
1.2.1.1 隧道围岩形变量测技术现状 | 第13-15页 |
1.2.1.2 目前隧道位移监测及成果应用存在的主要问题 | 第15-16页 |
1.2.2 隧道围岩应力测试现状 | 第16-17页 |
1.2.3 隧道开挖方法的数值模拟研究 | 第17页 |
1.3 研究内容、研究思路、目的、技术路线 | 第17-21页 |
1.3.1 主要研究内容 | 第17-18页 |
1.3.2 研究思路 | 第18页 |
1.3.3 预期结果 | 第18页 |
1.3.4 技术路线 | 第18-21页 |
2 雪峰山隧道工程地质条件 | 第21-25页 |
2.1 隧道区地形地貌概况 | 第21-22页 |
2.2 隧道区工程地质条件 | 第22-25页 |
2.2.1 区域地质及稳定性 | 第22页 |
2.2.2 地层岩性与构造 | 第22-23页 |
2.2.2.1 隧道区域地层岩性 | 第22页 |
2.2.2.2 隧址区地质构造 | 第22-23页 |
2.2.3 洞深地质 | 第23-24页 |
2.2.4 水文条件 | 第24-25页 |
3 隧道围岩位移变形监测研究 | 第25-48页 |
3.1 概述 | 第25-26页 |
3.1.1 量测在新奥法隧道设计施工中的意义和作用 | 第25-26页 |
3.1.2 量测项目及其分类 | 第26页 |
3.1.2.1 必测项目 | 第26页 |
3.1.2.2 选测项目 | 第26页 |
3.2 隧道围岩位移监测手段 | 第26-28页 |
3.2.1 水准量测 | 第26页 |
3.2.2 收敛计量测 | 第26-27页 |
3.2.3 多点位移计(含单点)量测 | 第27页 |
3.2.4 其它隧道围岩位移量测手段 | 第27-28页 |
3.2.4.1 滑动测微计 | 第27-28页 |
3.2.4.2 钻孔测斜计 | 第28页 |
3.3 隧道监测系统TMS | 第28-32页 |
3.3.1 TMS的理论依据、工作原理及其结构 | 第28-30页 |
3.3.2 TMS的特点及位移计算方法 | 第30-31页 |
3.3.3 TMS的制作及安装量测 | 第31-32页 |
3.3.3.1 TMS制作 | 第31页 |
3.3.3.2 TMS安装和量测 | 第31-32页 |
3.4 TMS在雪峰山隧道的应用及监测成果分析 | 第32-41页 |
3.4.1 TMS在雪峰山隧道的应用情况 | 第32页 |
3.4.2 TMS在雪峰山隧道的监测结果与成果分析 | 第32-40页 |
3.4.2.1 YK95+942.5左边墙EYZ1测点监测结果 | 第32-36页 |
3.4.2.2 YK95+942.5左边墙EYZ1测点监测成果分析 | 第36-37页 |
3.4.2.3 ZK95+939右边墙EZY1测点监测结果及成果分析 | 第37-40页 |
3.4.3 隧道实际开挖措施的信息反馈 | 第40-41页 |
3.5 隧道位移必测项目监测 | 第41-46页 |
3.5.1 拱顶下沉和周边收敛典型断面监测 | 第42-45页 |
3.5.1.1 YK97+575典型断面 | 第42-43页 |
3.5.1.2 监测成果分析 | 第43-45页 |
3.5.2 隧道地表下沉监测 | 第45-46页 |
3.5.2.1 YK95+941典型断面 | 第45-46页 |
3.5.2.2 监测结果分析及意义 | 第46页 |
3.6 结语 | 第46-48页 |
4 隧道洞壁围岩二次应力场测试研究 | 第48-66页 |
4.1 概述 | 第48-55页 |
4.1.1 地下工程应力测量的必要性 | 第48页 |
4.1.2 地下工程二次应力测试的意义及量级划分 | 第48-50页 |
4.1.3 雪峰山隧道通过区山体地应力场测试概况 | 第50-55页 |
4.1.3.1 水压致裂法原始地应力测试 | 第50-51页 |
4.1.3.2 Kaiser效应测试 | 第51-54页 |
4.1.3.3 两项测试成果对比分析 | 第54-55页 |
4.2 隧道洞壁围岩二次应力测试 | 第55-65页 |
4.2.1 隧道二次应力测试技术及其主要特点 | 第55-57页 |
4.2.1.1 隧道二次应力测试方法及理论依据 | 第55-56页 |
4.2.1.2 隧道二次应力测试方法的主要特点 | 第56-57页 |
4.2.2 围岩二次应力场的现场测试 | 第57-59页 |
4.2.2.1 围岩二次应力场的操作程序 | 第57页 |
4.2.2.2 门塞式应力恢复测试 | 第57-58页 |
4.2.2.3 应力计算方法 | 第58-59页 |
4.2.3 隧道二次应力测试的成果分析 | 第59-65页 |
4.2.3.1 隧道二次应力场沿洞深的分布规律 | 第61-63页 |
4.2.3.2 隧道开挖过程中的高地应力现象 | 第63-64页 |
4.2.3.3 隧道围岩二次应力场的分布特征 | 第64-65页 |
4.3 结语 | 第65-66页 |
5 隧道开挖过程应力形变场的数值模拟研究 | 第66-102页 |
5.1 主要内容与目的 | 第66页 |
5.2 有限元法基本理论与计算程序功能介绍 | 第66-69页 |
5.2.1 有限元法基本原理 | 第66-68页 |
5.2.1.1 平衡方程 | 第66-67页 |
5.2.1.2 几何方程 | 第67页 |
5.2.1.3 物理方程(本构关系) | 第67-68页 |
5.2.1.4 求解基本步骤 | 第68页 |
5.2.2 有限元计算分析程序ANSYS软件简介 | 第68-69页 |
5.2.3 材料Drucker-Prager屈服准则 | 第69页 |
5.3 隧道施工过程数值模拟方法及ANSYS实现 | 第69-75页 |
5.3.1 开挖(卸载)的模拟 | 第69-72页 |
5.3.1.1 基本模拟思想 | 第69-70页 |
5.3.1.2 实现卸载过程的途径 | 第70-72页 |
5.3.2 隧道开挖施工过程的模拟 | 第72-75页 |
5.3.3 隧道开挖施工过程模拟的ANSYS实现 | 第75页 |
5.4 隧道开挖过程应力形变场的数值模拟研究 | 第75-91页 |
5.4.1 模型概化 | 第75-76页 |
5.4.1.1 分析域范围与网格剖分 | 第75-76页 |
5.4.1.2 介质物理力学参数 | 第76页 |
5.4.2 分析域力学边界条件的反演及确定 | 第76-80页 |
5.4.2.1 K98+040断面二次应力值 | 第77页 |
5.4.2.2 计算方法 | 第77-79页 |
5.4.2.3 反演结果与实测结果资料的比较 | 第79-80页 |
5.4.3 计算结果及分析 | 第80-91页 |
5.4.3.1 计算方法及步骤 | 第80页 |
5.4.3.2 隧道周边围岩变形结果 | 第80-86页 |
5.4.3.3 隧道围岩应力场分布、锚杆轴力及塑性区 | 第86-89页 |
5.4.3.4 隧道应力形变场计算结果分析 | 第89-90页 |
5.4.3.5 隧道开挖后特征点形变与实际监测的比较 | 第90-91页 |
5.5 公路隧道不同开挖方法的数值模拟研究 | 第91-102页 |
5.5.1 公路双分离式隧道不同开挖方法的施工过程的模拟计算 | 第92-93页 |
5.5.2 计算结果分析 | 第93-99页 |
5.5.2.1 围岩应力场分析 | 第93-97页 |
5.5.2.2 围岩形变场分析 | 第97-99页 |
5.5.3 两种开挖方法对比及评述 | 第99-102页 |
6 主要结论 | 第102-104页 |
6.1 隧道围岩形变场 | 第102页 |
6.2 隧道围岩应力场 | 第102-103页 |
6.3 隧道围岩应力形变场的数值模拟研究 | 第103-104页 |
参考文献 | 第104-106页 |
作者在读期间科研情况简介 | 第106-108页 |
致谢 | 第108页 |