| 摘要 | 第13-15页 |
| Abstract | 第15-17页 |
| 第一章 绪论 | 第18-36页 |
| 1.1 研究背景概述 | 第18-22页 |
| 1.1.1 研究背景与意义 | 第18-20页 |
| 1.1.2 选题依据与目的 | 第20-21页 |
| 1.1.3 问题的提出 | 第21-22页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第22-32页 |
| 1.2.1 大变形基本认知方面 | 第22-28页 |
| 1.2.2 软岩流变本构关系方面 | 第28-30页 |
| 1.2.3 流变围岩支护理论与控制方法方面 | 第30-31页 |
| 1.2.4 研究现状发展趋势与存在问题 | 第31-32页 |
| 1.3 主要工作与创新点 | 第32-36页 |
| 1.3.1 主要研究内容 | 第32-33页 |
| 1.3.2 技术路线 | 第33-35页 |
| 1.3.3 创新点 | 第35-36页 |
| 第二章 炭质千枚岩力学特性与变形特征 | 第36-76页 |
| 2.1 引言 | 第36-37页 |
| 2.2 工程概况 | 第37页 |
| 2.3 炭质千枚岩工程特性 | 第37-47页 |
| 2.3.1 炭质千枚岩基本性质 | 第37-45页 |
| 2.3.2 炭质千枚岩风化及水崩解特性 | 第45-47页 |
| 2.4 炭质千枚岩单轴压缩力学特性试验 | 第47-50页 |
| 2.4.1 单轴压缩试验概况 | 第47-49页 |
| 2.4.2 单轴压缩强度与变形特性 | 第49-50页 |
| 2.5 炭质千枚岩三轴压缩力学特性试验 | 第50-53页 |
| 2.5.1 三轴压缩试验概况 | 第50-51页 |
| 2.5.2 三轴压缩强度与变形特性 | 第51-53页 |
| 2.6 炭质千枚岩流变力学特性试验 | 第53-64页 |
| 2.6.1 流变试验概况 | 第53-55页 |
| 2.6.2 分级加载蠕变试验结果及分析 | 第55-60页 |
| 2.6.3 分级卸载蠕变试验结果及分析 | 第60-64页 |
| 2.7 炭质千枚岩围岩施工期变形特征 | 第64-67页 |
| 2.7.1 典型断面变形特征 | 第64页 |
| 2.7.2 典型断面松动圈测试 | 第64-67页 |
| 2.8 隧道施工期间主要大变形灾害 | 第67-73页 |
| 2.8.1 塌方 | 第67-70页 |
| 2.8.2 衬砌开裂 | 第70-73页 |
| 2.9 本章小结 | 第73-76页 |
| 第三章 炭质千枚岩流变本构模型构建与验证 | 第76-98页 |
| 3.1 引言 | 第76-78页 |
| 3.2 改进西原模型及本构方程 | 第78-85页 |
| 3.2.1 传统西原模型 | 第78-79页 |
| 3.2.2 瞬时塑性体与非线性黏塑性体 | 第79-81页 |
| 3.2.3 改进的西原模型构成与辨识 | 第81-85页 |
| 3.3 改进西原模型参数辨识 | 第85-88页 |
| 3.3.1 瞬时弹性体 | 第85-86页 |
| 3.3.2 瞬时塑性体 | 第86页 |
| 3.3.3 黏弹性开尔文体 | 第86-87页 |
| 3.3.4 非线性黏塑性体 | 第87-88页 |
| 3.4 改进西原模型程序开发与验证 | 第88-96页 |
| 3.4.1 程序开发基本原理及关键技术 | 第88-89页 |
| 3.4.2 改进西原模型三维中心差分形式 | 第89-92页 |
| 3.4.3 模型参数敏感性分析 | 第92-94页 |
| 3.4.4 算例验证 | 第94-96页 |
| 3.5 本章小结 | 第96-98页 |
| 第四章 基于改进模型炭质千枚岩隧道围岩变形规律数值分析 | 第98-113页 |
| 4.1 引言 | 第98页 |
| 4.2 计算模型及方案 | 第98-102页 |
| 4.2.1 计算模型 | 第98-99页 |
| 4.2.2 计算方案 | 第99-100页 |
| 4.2.3 计算参数 | 第100-102页 |
| 4.3 计算结果及分析 | 第102-112页 |
| 4.3.1 流变计算时间 | 第102-103页 |
| 4.3.2 施工过程变形规律 | 第103-105页 |
| 4.3.3 不同台阶长度围岩变形时效特征 | 第105-106页 |
| 4.3.4 不同支护时机围岩变形时效特征 | 第106-109页 |
| 4.3.5 不同支护时机接触压力时效特征 | 第109-110页 |
| 4.3.6 最优让压变形量 | 第110-112页 |
| 4.4 本章小结 | 第112-113页 |
| 第五章 基于让抗耦合流变围岩稳定性控制新型支护结构 | 第113-140页 |
| 5.1 引言 | 第113-114页 |
| 5.2 流变围岩稳定控制方法 | 第114-116页 |
| 5.2.1 地下工程活动本质认识 | 第114-115页 |
| 5.2.2 流变围岩稳定控制理念 | 第115页 |
| 5.2.3 流变围岩稳定控制方法 | 第115-116页 |
| 5.3 格栅核心筒支护结构 | 第116-120页 |
| 5.3.1 支护结构承载特点 | 第116-117页 |
| 5.3.2 支护结构组成 | 第117-118页 |
| 5.3.3 支护结构定量让压原理 | 第118-120页 |
| 5.4 格栅核心筒支护结构内力计算 | 第120-125页 |
| 5.4.1 格栅核心筒支护结构力学模型 | 第120-121页 |
| 5.4.2 格栅核心筒支护结构内力计算 | 第121-125页 |
| 5.5 格栅核心筒支护结构节点强度 | 第125-128页 |
| 5.5.1 钢管混凝土的抗剪承载力 | 第126-127页 |
| 5.5.2 连接板的抗剪承载力 | 第127页 |
| 5.5.3 单元节点抗剪承载力 | 第127-128页 |
| 5.6 格栅核心筒支护结构载荷分配 | 第128-131页 |
| 5.7 格栅核心筒支护结构稳定性分析 | 第131-132页 |
| 5.7.1 受压稳定 | 第131-132页 |
| 5.7.2 抗弯强度 | 第132页 |
| 5.8 格栅核心筒支护结构数值仿真 | 第132-137页 |
| 5.8.1 分析软件 | 第132-133页 |
| 5.8.2 模拟方案及材料参数 | 第133-134页 |
| 5.8.3 模拟结果与分析 | 第134-137页 |
| 5.9 格栅核心筒支护结构施工工艺 | 第137-138页 |
| 5.10 本章小结 | 第138-140页 |
| 第六章 格栅核心筒与型钢支护结构现场应用对比试验 | 第140-156页 |
| 6.1 引言 | 第140页 |
| 6.2 试验背景 | 第140-141页 |
| 6.3 格栅核心筒支护结构设计与加工 | 第141-144页 |
| 6.3.1 支护结构设计 | 第141-142页 |
| 6.3.2 支护结构组成 | 第142-143页 |
| 6.3.3 支护结构加工 | 第143-144页 |
| 6.4 试验方案及实施 | 第144-147页 |
| 6.4.1 试验方案 | 第144-145页 |
| 6.4.2 监测元件布设与安装 | 第145-147页 |
| 6.5 试验结果与分析 | 第147-155页 |
| 6.5.1 围岩收敛 | 第147-148页 |
| 6.5.2 深部围岩位移 | 第148-149页 |
| 6.5.3 围岩与初支接触压力 | 第149-150页 |
| 6.5.4 拱架应力 | 第150-151页 |
| 6.5.5 锚杆轴力 | 第151-152页 |
| 6.5.6 初支与衬砌接触压力 | 第152-153页 |
| 6.5.7 衬砌混凝土应变 | 第153-154页 |
| 6.5.8 支护结构荷载承担比 | 第154-155页 |
| 6.6 本章小结 | 第155-156页 |
| 第七章 工程应用 | 第156-170页 |
| 7.1 高原铁路隧道 | 第156-163页 |
| 7.1.1 工程概况 | 第156页 |
| 7.1.2 应用背景 | 第156-157页 |
| 7.1.3 拱架设计与制作 | 第157-158页 |
| 7.1.4 施工原则与支护方案 | 第158页 |
| 7.1.5 核心筒混凝土配合比优化 | 第158-162页 |
| 7.1.6 应用效果 | 第162-163页 |
| 7.2 重庆快速路歇马隧道 | 第163-168页 |
| 7.2.1 工程概况 | 第163页 |
| 7.2.2 应用背景 | 第163页 |
| 7.2.3 原型钢支护现场监测 | 第163-165页 |
| 7.2.4 施工原则与支护方案 | 第165页 |
| 7.2.5 拱架设计与制作 | 第165-166页 |
| 7.2.6 应用效果 | 第166-168页 |
| 7.3 本章小结 | 第168-170页 |
| 第八章 结论与展望 | 第170-172页 |
| 8.1 结论 | 第170-171页 |
| 8.2 展望 | 第171-172页 |
| 参考文献 | 第172-178页 |
| 致谢 | 第178-180页 |
| 攻读博士期间参与的科研项目 | 第180-181页 |
| 攻读博士期间发表的论文 | 第181-183页 |
| 攻读博士期间申请的专利 | 第183页 |
| 攻读博士期间获得的奖励 | 第183-184页 |
| 学位论文评阅及答辩情况炭 | 第184页 |