| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 目录 | 第6-9页 |
| 1 绪论 | 第9-21页 |
| 1.1 问题提出 | 第9页 |
| 1.2 国内外研究现状及存在问题 | 第9-19页 |
| 1.2.1 砂卵石地层盾构开挖面稳定的研究现状 | 第10-12页 |
| 1.2.2 砂卵石地层盾构极限支护压力的研究现状 | 第12-15页 |
| 1.2.3 砂卵石地层应用颗粒离散元的研究现状 | 第15-16页 |
| 1.2.4 砂卵石地层盾构选型的研究现状 | 第16-18页 |
| 1.2.5 砂卵石地层盾构掘进过程变形监控的研究现状 | 第18-19页 |
| 1.3 主要研究内容 | 第19-21页 |
| 2 砂卵石地层工程概况 | 第21-26页 |
| 2.1 工程介绍 | 第21-22页 |
| 2.2 线路概况 | 第22页 |
| 2.3 工程地质条件 | 第22-25页 |
| 2.4 工程水文地质条件 | 第25-26页 |
| 2.4.1 地表水 | 第25页 |
| 2.4.2 地下水 | 第25-26页 |
| 3 砂卵石地层的颗粒离散元模型 | 第26-35页 |
| 3.1 颗粒离散元法的基本理论 | 第26-33页 |
| 3.1.1 作用力与位移定律 | 第26-29页 |
| 3.1.2 运动定律 | 第29-30页 |
| 3.1.3 接触本构关系 | 第30-33页 |
| 3.2 离散元模型参数标定方法 | 第33-34页 |
| 3.2.1 参数标定的原则 | 第33页 |
| 3.2.2 宏观参数与微观参数之间的关系 | 第33页 |
| 3.2.3 材料的宏观参数与模型微观参数之间的标定过程 | 第33-34页 |
| 3.3 本章小结 | 第34-35页 |
| 4 砂卵石地层盾构极限支护压力研究 | 第35-49页 |
| 4.1 土层离散元微观参数的标定 | 第35-41页 |
| 4.1.1 地层参数 | 第35页 |
| 4.1.2 离散元模型的孔隙率和颗粒密度的标定 | 第35-36页 |
| 4.1.3 离散元颗粒模型的刚度和摩擦系数的标定 | 第36-41页 |
| 4.2 砂卵石地层盾构掘进面数值模拟 | 第41-45页 |
| 4.2.1 数值模型的建立 | 第41-42页 |
| 4.2.2 模型边界条件 | 第42页 |
| 4.2.3 掘进过程位移情况 | 第42-43页 |
| 4.2.4 掘进过程接触应力场 | 第43-44页 |
| 4.2.5 掘进过程地表沉降位移 | 第44-45页 |
| 4.3 砂卵石地层盾构极限支护压力分析 | 第45-48页 |
| 4.3.1 模型的建立 | 第45-46页 |
| 4.3.2 边界条件 | 第46页 |
| 4.3.3 各工况的极限支护压力比 | 第46-48页 |
| 4.3.4 案例支护压力确定 | 第48页 |
| 4.4 本章小结 | 第48-49页 |
| 5 砂卵石地层盾构掘进面失稳机理分析 | 第49-57页 |
| 5.1 无支护压力时 | 第49-53页 |
| 5.1.1 模型的建立 | 第49页 |
| 5.1.2 边界条件 | 第49页 |
| 5.1.3 失稳颗粒移动演变过程 | 第49-51页 |
| 5.1.4 掘进面失稳过程前方接触应力场演变情况 | 第51-53页 |
| 5.2 三种不同工况失稳情况对比分析 | 第53-56页 |
| 5.2.1 模型的建立 | 第53页 |
| 5.2.2 边界条件 | 第53页 |
| 5.2.3 失稳颗粒移动演变过程 | 第53-54页 |
| 5.2.4 失稳接触应力场演变过程 | 第54-56页 |
| 5.3 本章小结 | 第56-57页 |
| 6 监控量测及成果分析 | 第57-66页 |
| 6.1 监控量测目的及内容 | 第57-58页 |
| 6.2 监控量测项目与测点布置 | 第58-62页 |
| 6.2.1 监控量测项目 | 第58页 |
| 6.2.2 量测方法与测点布置 | 第58-62页 |
| 6.2.3 监测项目预警标准 | 第62页 |
| 6.3 监控量测成果分析 | 第62-65页 |
| 6.3.1 地表沉降监控数据分析 | 第62-64页 |
| 6.3.2 拱顶沉降监控数据分析 | 第64-65页 |
| 6.3.3 洞室收敛监控数据分析 | 第65页 |
| 6.4 本章小结 | 第65-66页 |
| 7 砂卵石地层盾构选型研究 | 第66-83页 |
| 7.1 盾构机的概况 | 第66-69页 |
| 7.1.1 盾构机的基本工作原理 | 第67页 |
| 7.1.2 盾构机的分类及其相应的特点 | 第67-69页 |
| 7.2 砂卵石地层盾构机的选型 | 第69-74页 |
| 7.2.1 盾构机选型原则 | 第69-71页 |
| 7.2.2 砂卵石地层区间盾构断面形状的选择 | 第71-72页 |
| 7.2.3 砂卵石地层区间隧道盾构机选型 | 第72-74页 |
| 7.3 土压平衡式盾构的刀盘选型 | 第74-77页 |
| 7.4 土压平衡式盾构的土舱压力控制 | 第77-78页 |
| 7.5 土压平衡式盾构的盾尾同步注浆工艺 | 第78-82页 |
| 7.5.1 土压平衡式盾构同步注浆的目的 | 第78页 |
| 7.5.2 土压平衡式盾构同步注浆材料 | 第78-79页 |
| 7.5.3 土压平衡式盾构同步注浆方法及工艺 | 第79-80页 |
| 7.5.4 土压平衡式盾构同步注浆压力 | 第80-82页 |
| 7.6 本章小结 | 第82-83页 |
| 8 结论与展望 | 第83-85页 |
| 8.1 结论 | 第83-84页 |
| 8.2 展望 | 第84页 |
| 8.3 创新点 | 第84-85页 |
| 参考文献 | 第85-92页 |
| 攻读学位期间主要的研究成果目录 | 第92-93页 |
| 致谢 | 第93页 |