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富水深埋TBM斜井围岩卸荷特性研究

中文摘要第3-5页
英文摘要第5-7页
1 绪论第12-24页
    1.1 选题背景及意义第12-14页
    1.2 国内外研究现状第14-21页
        1.2.1 TBM斜井施工发展情况第14-16页
        1.2.2 洞室围岩稳定性研究现状第16-18页
        1.2.3 洞室围岩流固耦合研究现状第18-20页
        1.2.4 卸荷岩体研究现状第20-21页
    1.3 研究内容及方法路线第21-24页
        1.3.1 研究内容第21-22页
        1.3.2 研究方法及路线第22-24页
2 TBM斜井的岩石力学试验与卸荷参数反演分析第24-40页
    2.1 引言第24页
    2.2 TBM斜井工程特征分析第24-28页
        2.2.1 工程概述第24-25页
        2.2.2 斜井设计第25-26页
        2.2.3 工程地质及水文地质特征第26-28页
        2.2.4 工程特点第28页
    2.3 岩石力学特性试验及基于霍克-布朗准则的卸荷损伤本构第28-34页
        2.3.1 岩石CERCHAR磨蚀试验第28-30页
        2.3.2 岩石强度试验第30-31页
        2.3.3 岩石全岩分析试验第31-32页
        2.3.4 基于霍克-布朗准则的岩石卸荷损伤本构第32-34页
    2.4 岩石卸荷参数反演分析第34-38页
        2.4.1 概述第34-35页
        2.4.2 数值模型及初始参数第35-36页
        2.4.3 模拟过程及分析结果第36-38页
    2.5 小结第38-40页
3 一般条件下斜井围岩变形理论解与数值解第40-80页
    3.1 引言第40页
    3.2 基于复变函数的斜井围岩弹塑性解第40-55页
        3.2.1 椭圆双曲坐标及复变函数介绍第40-42页
        3.2.2 基于复变函数的斜井围岩弹性解第42-47页
        3.2.3 斜井周边力学分析第47-51页
        3.2.4 基于复变函数的斜井围岩塑性解第51-55页
    3.3 基于极坐标的斜井围岩弹塑性解第55-59页
        3.3.1 应力与变形第56-58页
        3.3.2 塑性半径第58-59页
    3.4 实例计算第59-66页
        3.4.1 理论解与数值解对比第59-61页
        3.4.2 斜井坡度和侧压力系数对斜井影响第61-66页
    3.5 基于卸荷效应的数值计算流程分析第66-69页
        3.5.1 基于位移监测反馈的卸荷计算流程第66-67页
        3.5.2 基于试验结果的卸荷计算流程第67-68页
        3.5.3 本文卸荷效应计算流程第68-69页
    3.6 卸荷与非卸荷效应下TBM斜井数值分析第69-78页
        3.6.1 数值模型第69-71页
        3.6.2 TBM施工数值模拟过程分析第71-73页
        3.6.3 位移对比分析第73-76页
        3.6.4 应力对比分析第76-78页
    3.7 小结第78-80页
4 富水TBM斜井的渗流-应力耦合效应分析第80-114页
    4.1 引言第80页
    4.2 流固耦合数值计算理论第80-84页
        4.2.1 渗流连续方程第80-82页
        4.2.2 渗流微分方程第82-84页
        4.2.3 流固耦合数值方程第84页
    4.3 渗流场作用下平洞与斜井的围岩力学特性对比第84-92页
        4.3.1 计算模型与模拟过程第85-86页
        4.3.2 孔隙水压力场分析第86-88页
        4.3.3 应力场与位移场分析第88-90页
        4.3.4 渗流场作用下斜井坡度的影响第90-92页
    4.4 TBM斜井掘进中渗流控制参数研究第92-111页
        4.4.1 地下水位变化分析第92-101页
        4.4.2 孔隙率变化分析第101-106页
        4.4.3 渗透系数变化分析第106-111页
    4.5 小结第111-114页
5 卸荷和渗流复合条件下TBM斜井围岩力学特性研究第114-166页
    5.1 引言第114页
    5.2 卸荷和渗流复合条件下的TBM斜井围岩力学行为特性第114-127页
        5.2.1 数值模型第114-116页
        5.2.2 围岩变形和应力分析第116-122页
        5.2.3 围岩卸荷区及塑性区演化分析第122-124页
        5.2.4 围岩渗流场分布特征第124-127页
    5.3 围岩稳定性影响因素分析第127-154页
        5.3.1 侧压力系数的影响第127-138页
        5.3.2 斜井坡度和断面直径的影响第138-145页
        5.3.3 开挖面支护比和注浆时间的影响第145-154页
    5.4 变形控制措施分析第154-162页
        5.4.1 掘进速率第154-158页
        5.4.2 支护时机第158-160页
        5.4.3 锚杆长度第160-162页
    5.5 小结第162-166页
6 TBM斜井围岩稳定性智能分析交互系统第166-178页
    6.1 引言第166页
    6.2 系统说明第166-171页
        6.2.1 系统概述第166-168页
        6.2.2 系统说明第168-171页
    6.3 工程实例第171-177页
        6.3.1 数值计算模块第171-175页
        6.3.2 理论计算模块第175-177页
    6.4 小结第177-178页
7 结论与展望第178-182页
    7.1 结论第178-180页
    7.2 后续研究工作的展望第180-182页
致谢第182-184页
参考文献第184-194页
附录第194页
    A. 作者在攻读博士学位期间发表的论文目录第194页
    B. 作者在攻读博士学位期间参加的科研项目第194页

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