复杂城市地层的细观结构稳定性及其变形效应
致谢 | 第5-6页 |
中文摘要 | 第6-8页 |
ABSTRACT | 第8-9页 |
1 绪论 | 第14-30页 |
1.1 研究的背景及意义 | 第14-17页 |
1.2 国内外研究现状 | 第17-27页 |
1.2.1 空洞结构的发育特征 | 第17-19页 |
1.2.2 空洞结构的发育机制及其稳定性 | 第19-20页 |
1.2.3 空洞结构对隧道施工的影响 | 第20-22页 |
1.2.4 隧道开挖的地层变形及地表沉降预测方法 | 第22-27页 |
1.3 研究中存在的问题 | 第27-28页 |
1.4 论文主要研究内容 | 第28页 |
1.5 论文研究方法及技术路线 | 第28-30页 |
2 施工影响下的地层空洞变形与破坏特点 | 第30-64页 |
2.1 城市复杂地层的特点与地层空洞形态分类 | 第30-33页 |
2.1.1 城市复杂地层的基本特征 | 第30-32页 |
2.1.2 地层空洞的形态分类 | 第32-33页 |
2.2 空洞地层稳定性的试验研究 | 第33-39页 |
2.2.1 模型试验台架 | 第33-35页 |
2.2.2 监测系统 | 第35-36页 |
2.2.3 相似材料 | 第36-37页 |
2.2.4 试验方案 | 第37-39页 |
2.3 倾角变化组试验结果 | 第39-50页 |
2.3.1 演化过程 | 第39-44页 |
2.3.2 应力变化 | 第44-49页 |
2.3.3 倾角对破坏模式及沉降规律的影响 | 第49-50页 |
2.4 空洞大小变化组试验结果 | 第50-55页 |
2.4.1 演化过程 | 第50-52页 |
2.4.2 应力变化 | 第52-54页 |
2.4.3 空洞大小对破坏模式及沉降规律的影响 | 第54-55页 |
2.5 空洞形状变化组试验结果 | 第55-60页 |
2.5.1 演化过程 | 第56-57页 |
2.5.2 应力变化 | 第57-59页 |
2.5.3 空洞形状对破坏模式及沉降规律的影响 | 第59-60页 |
2.6 空洞发育深度变化组试验结果 | 第60-62页 |
2.7 本章小结 | 第62-64页 |
3 含空洞地层的力学特性及稳定性分析 | 第64-86页 |
3.1 研究问题描述 | 第64-66页 |
3.1.1 基本假设 | 第64-65页 |
3.1.2 模型的建立 | 第65-66页 |
3.2 空洞地层应力的求解 | 第66-73页 |
3.2.1 边界条件的复变函数表示 | 第66-67页 |
3.2.2 复势函数求解 | 第67-70页 |
3.2.3 应力分量求解 | 第70-71页 |
3.2.4 求解结果验证 | 第71-73页 |
3.3 洞周塑性区求解 | 第73-76页 |
3.3.1 塑性区半径的计算思路 | 第73-74页 |
3.3.2 塑性区半径的计算结果 | 第74-76页 |
3.4 塑性区形态的影响分析 | 第76-84页 |
3.4.1 空洞塑性区影响因素 | 第76-81页 |
3.4.2 地层空洞塑性区影响因素的敏感度分析 | 第81-84页 |
3.5 本章小结 | 第84-86页 |
4 地层变形对空洞围岩稳定性的影响分析 | 第86-110页 |
4.1 隧道施工影响下地层空洞变形的模型试验 | 第86-91页 |
4.1.1 试验方案 | 第86-87页 |
4.1.2 试验现象及分析 | 第87-90页 |
4.1.3 隧道开挖影响下的空洞变形模式 | 第90-91页 |
4.2 洞式空洞稳定性问题描述 | 第91-92页 |
4.3 复杂位移边界下圆形空洞地层应力求解 | 第92-95页 |
4.3.1 不计体力的应力分量通解 | 第92-94页 |
4.3.2 自重应力下的应力分量通解 | 第94-95页 |
4.3.3 复杂位移条件下空洞地层的应力状态 | 第95页 |
4.4 圆形空洞洞周剪切塑性区分析 | 第95-103页 |
4.4.1 塑性区半径的求解 | 第95-96页 |
4.4.2 塑性区半径的计算结果 | 第96-98页 |
4.4.3 空洞变形对洞周塑性分布的影响分析 | 第98-103页 |
4.5 梁式空洞的稳定性分析 | 第103-106页 |
4.5.1 基本假设及模型建立 | 第103-104页 |
4.5.2 梁模型的受力及变形分析 | 第104-105页 |
4.5.3 梁结构模型稳定性分析 | 第105-106页 |
4.6 拱式空洞的稳定性分析 | 第106-109页 |
4.6.1 基本假设及模型建立 | 第106-107页 |
4.6.2 拱脚支座的稳定性分析 | 第107-109页 |
4.7 本章小结 | 第109-110页 |
5 复杂地层隧道开挖的变形预测 | 第110-134页 |
5.1 隧道施工影响下城市复杂地层的变形特点 | 第110-112页 |
5.1.1 城市复杂地层及其结构特点 | 第110-111页 |
5.1.2 空洞地层的变形特点 | 第111-112页 |
5.2 空洞结构变形不失稳的地层变形效应 | 第112-114页 |
5.3 空洞结构失稳坍塌的变形效应表征 | 第114-121页 |
5.3.1 空洞失稳的地层破坏范围及分布 | 第114-119页 |
5.3.2 空洞失稳的地层刚度损伤 | 第119-121页 |
5.4 空洞结构失稳坍塌的地层变形效应 | 第121-129页 |
5.4.1 计算模型及损伤本构模型 | 第121-122页 |
5.4.2 影响因子及试验方案 | 第122-124页 |
5.4.3 正交试验结果分析 | 第124-128页 |
5.4.4 空洞结构失稳的地层变形预测 | 第128-129页 |
5.5 环境控制型的地层变形效应 | 第129-131页 |
5.5.1 抽水任意时刻降水范围的确定 | 第129-130页 |
5.5.2 降水过程中地层的固结沉降计算 | 第130-131页 |
5.6 复杂地层变形预测方法 | 第131-133页 |
5.7 本章小结 | 第133-134页 |
6 工程应用及分析 | 第134-144页 |
6.1 工程概况 | 第134-136页 |
6.2 地表沉降预测 | 第136-140页 |
6.2.1 地层材料层面的地表沉降S_1 | 第136-138页 |
6.2.2 地层空洞失稳引起的地表沉降S_2 | 第138-139页 |
6.2.3 地层失水固结引起的地表沉降S_3 | 第139-140页 |
6.2.4 地表沉降预测值 | 第140页 |
6.3 地层变形监测结果 | 第140-143页 |
小结 | 第143-144页 |
7 结论与展望 | 第144-147页 |
7.1 结论 | 第144-145页 |
7.2 主要创新点 | 第145-146页 |
7.3 展望 | 第146-147页 |
附录 | 第147-154页 |
参考文献 | 第154-160页 |
作者简历 | 第160-164页 |
学位论文数据集 | 第164页 |