| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 研究意义及背景 | 第11-13页 |
| 1.1.1 研究意义 | 第11-12页 |
| 1.1.2 研究背景 | 第12-13页 |
| 1.1.3 课题支撑 | 第13页 |
| 1.2 隧道围岩松动圈确定方法 | 第13-14页 |
| 1.2.1 现场监测 | 第13-14页 |
| 1.2.2 理论计算 | 第14页 |
| 1.2.3 数值模拟 | 第14页 |
| 1.3 隧道原位扩挖施工方法 | 第14-16页 |
| 1.3.1 隧道原位扩挖形式 | 第14-15页 |
| 1.3.2 隧道原位扩挖施工方法 | 第15-16页 |
| 1.3.3 隧道原位扩挖数值模拟研究 | 第16页 |
| 1.4 隧道原位扩挖围岩力学理论研究现状 | 第16-17页 |
| 1.4.1 压力拱理论 | 第16页 |
| 1.4.2 复变函数解析法 | 第16-17页 |
| 1.4.3 卸荷岩体力学的研究和发展 | 第17页 |
| 1.5 研究中存在的问题 | 第17-18页 |
| 1.6 研究内容与研究方法 | 第18-20页 |
| 1.6.1 研究内容及研究思路 | 第18-20页 |
| 1.6.2 技术路线 | 第20页 |
| 1.7 论文的创新点 | 第20-21页 |
| 第2章 隧道原位单侧扩挖围岩力学特性解析分析 | 第21-33页 |
| 2.1 引言 | 第21页 |
| 2.2 隧道原位扩挖Schwarz交替法 | 第21-25页 |
| 2.2.1 隧道原位扩挖力学模型 | 第21-22页 |
| 2.2.2 Schwarz交替法求解 | 第22-25页 |
| 2.3 大帽山隧道原位单侧扩挖实例计算 | 第25-28页 |
| 2.3.1 工程概况 | 第25-26页 |
| 2.3.2 支护反力的确定 | 第26页 |
| 2.3.3 拱顶下沉计算 | 第26页 |
| 2.3.4 有限元分析 | 第26-28页 |
| 2.4 隧道单侧扩挖影响因素分析 | 第28-31页 |
| 2.4.1 扩挖宽度的影响 | 第28-30页 |
| 2.4.2 支护反力的影响 | 第30-31页 |
| 2.5 结论 | 第31-33页 |
| 第3章 基于卸荷理论的隧道原位扩挖数值模拟研究 | 第33-53页 |
| 3.1 引言 | 第33页 |
| 3.2 ABAQUS软件的隧道原位扩挖建模过程 | 第33-36页 |
| 3.2.1 建模思路 | 第33-34页 |
| 3.2.2 材料模型建立 | 第34页 |
| 3.2.3 划分网格形成有限单元模型 | 第34-35页 |
| 3.2.4 约束与接触面定义 | 第35页 |
| 3.2.5 分析步的定义和其他 | 第35-36页 |
| 3.3 卸荷岩体理论在隧道原位扩挖中的应用 | 第36-39页 |
| 3.3.1 卸荷岩体理论 | 第36页 |
| 3.3.2 卸荷理论在数值模拟中的实现 | 第36-39页 |
| 3.4 模拟结果 | 第39-48页 |
| 3.4.1 既有隧道开挖完成后的初始地应力分析 | 第39-41页 |
| 3.4.2 隧道原位扩挖完成后的围岩应力状态及位移分析 | 第41-42页 |
| 3.4.3 隧道原位扩挖过程围岩应力演变分析 | 第42-44页 |
| 3.4.4 隧道原位扩挖过程围岩塑性区分布 | 第44-45页 |
| 3.4.5 隧道原位扩挖过程衬砌应力演变分析 | 第45-47页 |
| 3.4.6 隧道原位扩挖过程锚杆应力演变分析 | 第47-48页 |
| 3.5 强度折减理论在隧道原位扩挖中的应用 | 第48-51页 |
| 3.5.1 强度折减法 | 第48页 |
| 3.5.2 强度折减法在ABAQUS中的实现 | 第48-51页 |
| 3.6 本章小结 | 第51-53页 |
| 第4章 基于压力拱隧道原位扩挖过程荷载计算方法研究 | 第53-67页 |
| 4.1 引言 | 第53-54页 |
| 4.1.1 研究荷载计算方法的意义 | 第53页 |
| 4.1.2 进展综述 | 第53-54页 |
| 4.2 普氏压力拱理论 | 第54-56页 |
| 4.2.1 普氏理论的基本假定 | 第54-55页 |
| 4.2.2 普氏理论的计算公式 | 第55-56页 |
| 4.3 基于普氏压力拱隧道原位扩挖荷载计算方法 | 第56-58页 |
| 4.3.1 基本假设 | 第56-57页 |
| 4.3.2 隧道原位扩挖压力拱计算模型 | 第57-58页 |
| 4.4 大帽山隧道原位扩挖CD工法压力拱数值计算 | 第58-62页 |
| 4.4.1 大帽山隧道概况 | 第58-59页 |
| 4.4.2 压力拱内、外边界判定方法 | 第59-60页 |
| 4.4.3 CD工法各步序压力拱曲线 | 第60-62页 |
| 4.5 基于压力拱隧道原位扩挖荷载计算方法 | 第62-64页 |
| 4.5.1 隧道原位扩挖计算相关参数的确定 | 第62-63页 |
| 4.5.2 简化后左右洞室的荷载计算 | 第63-64页 |
| 4.6 荷载计算方法比较 | 第64-66页 |
| 4.6.1 根据《公路隧道设计规范》荷载计算 | 第65页 |
| 4.6.2 根据普氏理论的荷载计算 | 第65页 |
| 4.6.3 荷载计算结果分析 | 第65-66页 |
| 4.7 本章小结 | 第66-67页 |
| 第5章 基于压力拱理论隧道原位扩挖过程松动圈计算方法 | 第67-81页 |
| 5.1 引言 | 第67页 |
| 5.2 隧道围岩松动圈 | 第67-70页 |
| 5.2.1 松动圈范围的确定方法 | 第67-68页 |
| 5.2.2 理论计算中松动圈范围的界定 | 第68-69页 |
| 5.2.3 松动圈的理论计算确定方法 | 第69-70页 |
| 5.3 圆形隧道围岩应力弹塑性分析 | 第70-74页 |
| 5.3.1 无衬砌情况下弹性应力分析 | 第70-71页 |
| 5.3.2 轴对称条件下围岩应力弹塑性分析 | 第71-73页 |
| 5.3.3 非轴对称情况下围岩塑性区近似计算 | 第73-74页 |
| 5.4 大帽山算例分析 | 第74-77页 |
| 5.4.1 修正的芬纳公式的松动圈计算 | 第74页 |
| 5.4.2 卡斯特奈近似公式的松动圈计算 | 第74-76页 |
| 5.4.3 松动圈计算结果分析 | 第76-77页 |
| 5.5 松动圈影响因素分析 | 第77-79页 |
| 5.6 本章小结 | 第79-81页 |
| 第6章 结论与展望 | 第81-85页 |
| 6.1 主要成果 | 第81-83页 |
| 6.2 研究不足与展望 | 第83-85页 |
| 参考文献 | 第85-91页 |
| 致谢 | 第91-93页 |
| 在校期间发表的学术论文与研究成果 | 第93页 |
