一、城市地下大跨硬岩洞室施工技术（论文文献综述）
田四明,王伟,杨昌宇,刘赪,王明年,王克金,马志富,吕刚[1]（2021）在《中国铁路隧道40年发展与展望》文中研究表明简要介绍中国铁路隧道建设发展概况,特别是改革开放40年来中国铁路隧道建设取得的长足进步,在已建成运营的16 798座（总长约19 630 km）铁路隧道中,于近40年建成的就有12 412座（总长约17 621 km）,占中国铁路隧道总长度的近90%。从隧道设计理论与方法、标准体系、支护结构体系、特殊岩土和不良地质隧道修建技术体系、风险管理体系、运营防灾疏散救援体系、隧道建造技术等方面总结中国铁路隧道取得的系列成就。通过列举标志性重点隧道工程,阐述中国铁路隧道不同时期的发展状况和技术特点。结合当前铁路隧道工程面临的技术难题和挑战,提出主动支护协同控制理念及技术、数字化勘察设计、智能建造和智能运维等发展方向。
李卫[2]（2021）在《考虑围岩爆破损伤效应的浅埋大跨硬岩车站稳定性分析与应用》文中认为随着我国城市轨道交通进入大规模建设时期,城市地铁建设穿越的地层条件愈发复杂,导致隧道施工中地表塌陷、围岩失稳等灾害频发,因此地铁建设中的灾害控制已成为重要研究课题。通常情况下,地铁车站埋深较浅,围岩主要是第四系砂土层,近年来则遭遇一些特殊地质条件,如青岛、大连地铁车站需穿越硬岩地层,致使大跨地铁车站建设面临一系列特殊性（浅埋、跨度大、覆岩厚度小）,硬岩地层条件下浅埋爆破施工引起的围岩损伤规律、地层变形特征及围岩稳定性等问题尚不明晰,设计和施工缺乏理论支撑。本文针对浅埋大跨硬岩车站特殊工况,采用理论计算、室内模型试验、数值模拟和现场监测等研究手段,考虑车站围岩爆破损伤效应,系统研究了硬岩地层浅埋大跨暗挖车站爆破损伤机理,开展了浅埋车站爆破开挖的三维地质力学模型试验,揭示了浅埋车站围岩的爆破损伤特性及规律,提出了考虑爆破影响下车站围岩有效承载厚度的概念,在此基础上提出了与浅埋大跨硬岩车站相匹配的围岩开挖稳定性评价方法。主要研究工作及创新成果如下:（1）建立了爆破损伤作用下围岩稳定性力学分析与数值计算模型,从围岩应力分布、竖向位移大小及塑性破坏区面积等方面,对比分析了爆破损伤效应对浅埋、深埋围岩稳定性的差异性影响,验证了考虑浅埋硬岩车站爆破损伤效应的必要性。研究认为:爆破应力波在浅埋车站围岩传播,遭遇介质突变后部分反射波重新作用于拱顶围岩,造成围岩二次损伤,围岩损伤效果更加明显。爆破应力波随着传播距离的增加,其波形也会发生变化,在深埋隧道中,会在离开震源较远的地方逐渐稳定下来,而在浅埋车站中,应力波会出现相互叠加,体现在围岩介质中可认为围岩拱顶位移变化更明显。（2）基于围岩爆破损伤理论与现场试验测试,获得了围岩损伤因子与爆源距离及装药量间的非线性定量关系;在此基础上,建立了爆破冲击波及应力波作用下的围岩粉碎区及裂隙区半径方程,开展了现场声波测试试验,现场声波测试结果表明,距爆源0～0.6m范围内围岩破坏严重,0.7～1.7m范围内围岩存在损伤扰动区,1.7～4.7m范围内围岩基本保持完整状态,验证了理论计算的合理性。（3）创建了考虑爆破损伤效应的浅埋硬岩开挖稳定性有限差分数值计算模型,提出了基于复合指数型爆破应力波加载的爆破损伤后围岩参数确定方法,分析了考虑与不考虑爆破损伤作用下初支拱盖法开挖应力场、位移场及塑性区变化规律,揭示了爆破损伤效应对车站开挖稳定性的影响机制。（4）研发了浅埋大跨硬岩车站三维地质力学模型试验系统,通过电火花震源实现围岩爆破过程的模拟。开展了考虑与不考虑爆破损伤效应两种工况下的浅埋大跨硬岩车站开挖稳定性模型试验研究,分析初支拱盖法及拱盖法在不同覆岩厚度条件下的车站围岩应力、位移及初期支护应力变化规律,最后从拱顶沉降、地表变形及两帮位移变化等方面分析了初支拱盖法的地层适用性。（5）提出了基于霍普金森压杆试验的围岩力学性质劣化程度确定方法,在此基础上提出了有效承载厚度即有效岩跨比概念,建立了新的适用于爆破损伤影响下的浅埋大跨硬岩车站围岩开挖稳定性评价方法,依托青岛地铁四号线人民会堂站浅埋暗挖工程,从拱顶沉降、地表变形等方面对比分析了有效岩跨比与传统岩跨比条件下的车站围岩变形情况,并与现场实际监测情况进行对比分析,验证了有效岩跨比评价方法的合理性,为浅埋车站爆破施工和开挖设计优化提供了科学指导。
吴昊[3]（2021）在《上软下硬地层拱柱法暗挖地铁车站施工稳定性研究》文中研究指明上软下硬地层条件下的大跨、浅埋暗挖地铁车站施工难度大、风险高,特别是在上覆软土地层较厚的情况下,隧道拱顶围岩的自稳能力差,难以形成有效的支撑体系。车站隧道在开挖过程中容易导致上覆地层产生较大变形,进而诱发地表过大沉降,影响地面交通和周边建筑物的安全。因此,开展上软下硬地层条件下的地铁车站暗挖施工方案比选及施工稳定性的研究意义重大。论文以贵阳地铁3号线北京路站工程为依托,基于理论分析、数值模拟和现场监测相结合的方法,对比分析了拱柱法和初支拱盖法施工时车站结构的内力及变形情况,研究了拱柱法施工过程中围岩及初支结构的变形规律。在此基础上针对其关键施工阶段进行了施工参数的模拟优化,提出了合理的施工建议和改善措施。最后,结合施工现场监测验证了数值模拟建议方案的安全性和可行性。主要的研究工作和取得的成果如下:（1）基于城市地铁车站施工中明挖法、盖挖法和暗挖法的适用性和优缺点,结合贵阳地铁3号线上软下硬地层的特点,初步确定了北京路站拱柱法和初支拱盖法的暗挖施工方案。基于数值模拟方法,对比分析了两种施工方案下车站结构的内力及变形特性,研究结果表明,拱柱法施工稳定性及变形控制明显优于初支拱盖法,鉴于北京路站对地层变形的严格要求,建议本车站采用拱柱法施工。（2）基于数值模拟的方法,分析了北京路站拱柱法施工时,导洞施工阶段各导洞开挖引起的初支结构的变形规律,结果表明,中导洞的开挖对导洞初支结构的净空收敛和拱顶沉降影响最大,因此中导洞的开挖为导洞施工阶段的关键步序。通过数值模拟分析了车站各施工阶段引起的初支拱顶沉降及地表的变形规律,对各阶段施工扰动下的围岩变形和地表沉降大小进行了对比,结果表明拱柱法开挖地铁车站过程中,拆除临时支撑并施作拱盖阶段施工所引起的围岩变形最大,故该阶段为最关键施工阶段。（3）基于数值模拟的方法,针对拱柱法关键施工阶段进行了施工参数的模拟优化分析,主要从进尺长度、支护刚度两方面对比了优化方案与原方案施工时初期支护及地表沉降的变化规律,结果表明适当减小关键施工阶段的进尺长度,增加关键部位的支护刚度,可以保证车站施工的安全、高效。（4）基于地铁车站现场施工监测工作,对隧道三个不同断面的净空收敛和拱顶沉降实测数据进行分析,结果表明中导洞的开挖是导洞施工的关键步序。进一步对两个不同断面的地表沉降监测数据进行分析,结果表明拆除临时支撑并施作拱盖为车站施工过程中最关键的施工阶段,将现场监测数据与数值模拟结果进行对比分析,验证了数值模拟所确定的拱柱法施工方案的合理性和安全性。
胡晓[4]（2020）在《大跨隧道施工对上下近接敏感构筑物的影响规律研究》文中进行了进一步梳理目前地下空间的开发对扩大城市容纳空间、提高土地利用率、缓解交通压力有重要意义。但随着地下空间的开发利用越来越多,各种地下管网、地铁隧道相互交错;同时为了提高土地利用率,地面建筑逐渐变高变挤。因此,地下空间开发要面临的技术难题越来越多。从受力和变形角度出发,隧道的开挖会引起周围围岩的应力重新分布,从而引起围岩发生变形。若变形过大容易对四周既有设施产生不利影响,严重时可能造成地表建筑不均匀沉降从而导致倾斜、倒塌等事故。因此如何在有限的空间内新建隧道,同时保证其对地表既有建筑和临近既有隧道产生很小的影响便成了迫在眉睫的问题。本文结合相关工程实际,采用理论分析、数值模拟分析和实测数据反馈分析的方法,分析该新建隧道在埋深、水平位置和开挖工法因素下对下穿地表既有建筑和上跨临近地铁车站变形影响规律进行研究。研究结果表明:（1）新建隧道的埋深、水平位置和开挖工法会对周围敏感设施的变形产生较大影响;（2）用监测数据修正后的经验公式来分析埋深的影响规律对本工程有一定的适用性;（3）地表沉降和新建隧道的拱部变形随埋深增加而先减小后增加;地铁车站的变形随埋深的增加和洞室间距的缩小而逐渐增大;（4）水平位置因素对地表沉降和新建隧道拱部变形影响较小,而对下方地铁车站和新建隧道仰拱变形影响较大;当新建隧道对称布于地铁车站上方时,各设施的综合变形较小;（5）机械开挖的单次开挖面积越小,越容易控制周围敏感设施的变形;（6）现场监测和现场试验数据与数值模拟结果对比,结果基本一致,说明监测数据和模拟结果都有一定的可靠性,进一步验证了上述规律对本工程的适用性。
陈松[5]（2020）在《上软下硬岩质地层中浅埋大跨地铁隧道围岩压力统计特征研究》文中研究说明随着城市地铁隧道以及地下空间的开发利用,目前一批批的浅埋暗挖地铁隧道项目随之发展起来。针对上软下硬岩体中随机分布节理对浅埋大跨隧道松动压力和分布特征的影响问题,论文采用理论研究、数值模拟和实证分析相结合的研究手段开展系统研究,总结分析围岩压力的统计分布特征,为隧道的可靠度设计奠定基础。论文得出以下创新性成果:（1）针对上软下硬岩质地层特点,开发编制了一套能够实现多组不同密度的随机节理裂隙网络的计算机模拟程序,解决任意多个地层组合时每种地层中节理密度各异的问题,克服了传统均质地层中节理裂隙网络模拟方法的不足,特定情况下可以退化成均值地层的情况。（2）通过正交试验设计和离散元数值模拟,重点分析了埋深、风化层厚度以及节理几何参数的结构效应等对软硬复合地层中洞室松动破坏特征和破坏模式的影响。分析发现浅埋上软下硬岩质地层中隧道的破坏模式具有一定的对称性,主要以起初的局部张拉松动到滑裂面剪切贯通,最后导致整体牵引式的剪切破坏。（3）通过对所有数值试验结果和隧道围岩松动破坏边界形状的统计分析和拟合,发现松动破坏边界曲线最接近二次抛物线类型,对所有试验方案的隧道破坏松动范围特征参数进行多元线性回归统计分析,建立了各个影响因素与松动破坏范围特征参数之间的关系。（4）针对浅埋隧道传统围岩压力理论的局限性,已不能适用于复杂地质条件的问题,基于应力传递原理,根据预测拟合的围岩松动破坏边界形状,推导建立上软下硬岩质地层中浅埋大跨隧道围岩压力计算的解析公式,该公式充分考虑了岩体中节理裂隙分布特征的影响,通过工程算例对公式的有效性与合理性进行了验证,与传统的围岩压力计算方法对比发现,计算结果更接近于现场实测值。（5）根据提出的松动围岩压力计算公式,采取蒙特卡罗随机抽样,确定围岩压力收敛稳定时的临界抽样次数为1000次,对公式中各种参数服从一定概率分布进行随机抽样,统计得到围岩压力的结果服从一定的正态分布特征,围岩压力的统计分布特征均值大小依次为太沙基公式<谢家烋公式<比尔鲍曼公式<本文推导公式<土柱理论公式。并从概率可靠度方面给出了一定解释,使得由于岩土参数的不确定性和离散性导致的围岩压力不确定性更有意义。（6）以衬砌作用效应来反映围岩压力统计分布特征,通过衬砌的受力特点,求出结构典型截面的作用效应,经过蒙特卡罗随机抽样,统计得到衬砌结构作用效应服从一定的正态分布特征。（7）探讨分析了开挖方式对围岩压力统计分布特征的影响,以常用的地铁隧道十字中隔壁法（CRD法）为例,将全断面开挖得到的围岩压力统计分布特征与CRD法得到的围岩压力分布特征进行相比,开挖方式影响围岩压力的大小,不会影响围岩压力的分布特征。在单因素分布影响状态下,各因素分别服从正态分布或对数正态分布时,松动围岩压力服从一定的正态分布特征,节理间距服从负指数分布时,围岩压力服从负指数分布。在各因素相互组合影响情况下,无论节理间距服从对数正态分布还是负指数分布,围岩压力的分布特征均为正态分布。
陈凯[6]（2020）在《上软下硬岩浅埋地铁车站预留岩柱施工力学特征及围岩稳定性研究》文中进行了进一步梳理随着城市化进程的加快,城市地铁在城市交通中的作用越来越重要。我国发达地区的地铁建设与布局已经较为完善。近年来,地铁的发展逐渐从发达地区的重要城市转移到经济相对落后的西南地区,西南地区各个城市的地铁线路规划与建设得到了一定的发展,其中就包括了经济发展较为落后的贵阳。贵阳属于典型的喀斯特地貌,其地形与环境较为复杂,城市布局紧凑,造成了其修建难度大的特点,遇到的工程难题没有完全可之比较的类似工程。为解决贵阳地区复杂环境下的地铁车站修建难题,以贵阳地铁二号线观水路站工程为背景,通过理论分析、模型试验、数值计算与现场监测数据相结合的手段,得到了车站工程开挖方案的力学特征规律与围岩稳定性影响。主要研究成果如下:（1）利用自然平衡拱修正跨度对岩土柱理论的最大向下位移块体自重计算公式作了分析,得出隧道最大可能向下位移块体自重的计算修正公式,用于计算预留岩柱浅埋超大断面隧道的最大可能向下位移块体自重。（2）通过预留中岩柱隧道开挖模型试验研究,对围岩应力分布进行了分析,在开挖两侧导洞时,隧道两侧边墙及拱顶围岩应力从0～1k Pa缓慢增加,随着中岩柱的开挖,拱顶处的竖向应力发生突变,出现应力峰值4.7k Pa,且拱顶出现塌落的趋势。结合试验结果,得出了预留中岩柱对隧道稳定起着重要作用。（3）通过对预留中岩柱的隧道开挖方案进行施工数值模拟研究,以不同中岩柱宽度与不同中岩柱拆除长度为控制因素,结合浅埋暗挖与现场地质的条件,从地表沉降、拱顶沉降、边墙水平位移及中岩柱的角度分析中岩柱对隧道稳定性的影响,建议中岩柱宽度不宜大于0.4倍跨径,宜取0.3倍左右。中岩柱拆除长度不应大于40m,宜取值在20-30m的范围内。（4）为了研究不同覆土埋深对隧道成拱效应的影响,令中岩柱宽度为隧道跨度的0.3倍,分别取6组隧道埋深数据表示不同的上覆土压力,分析不同覆土埋深对中岩柱的力学特征,得出当取埋深在0.75倍到1倍隧道高度范围时,中岩柱塑性变形较小,中岩柱基本可以实现自稳。而超过1倍隧道高度的埋深时,中岩柱的及隧道围岩的塑性变形明显的增加,此时应重点监测中岩柱及围岩的变形,增加量测频率,同时对中岩柱做好加固措施,比如注浆加固后再采用预应力锚杆加固。（5）通过实际工程的现场监测与数值模拟,指出了预留中岩柱对隧道围岩变形的控制起着重要作用,数据表明:当开挖中岩柱后,隧道的变形监测值成增大趋势,但隧道变形值都在10mm以内,且满足小于最小控制值20mm。
孙振宇[7]（2020）在《隧道支护体系协同作用原理与设计方法》文中研究说明隧道支护体系是保证隧道围岩稳定性的基本要求,随着新奥法的提出和应用,以调动围岩承载为核心的支护设计理念已形成广泛共识。但由于我国隧道围岩条件差异性极大,针对具体工程设计中的支护时机选择、支护参数确定以及支护可靠性评价等问题尚存在诸多困惑,使得隧道工程的定量化设计步履维艰。一般而言,隧道支护体系由作为主体的围岩和超前支护、初期支护以及二次衬砌等人工支护结构组成,而目前对于各项支护作用的机理、目标和技术标准也不确定,尚存在诸多模糊认识,造成隧道设计理论远落后于工程实践。针对上述问题,本文从隧道支护的本质特征和宗旨出发,揭示隧道支护—围岩动态相互作用全过程演化机制,明确隧道围岩的支护需求及稳定性控制原则,进而对超前支护、初期支护和二次衬砌的作用机理进行系统研究,明确各支护结构的作用特点及适应性,最后提出隧道支护体系协同作用设计方法,主要开展工作与研究成果如下:（1）建立了隧道围岩变形破坏预测方法,揭示了隧道支护与围岩相互作用的全过程演化机制。针对以往支护—围岩相互作用多针对单一支护结构而无法反映隧道施工过程力学特性的问题,建立隧道围岩工程响应的预测方法,提出围岩自承载能力的虚拟支护力表征方式,并就其衰减规律和影响因素进行分析。通过对隧道围岩实测变形全过程曲线的统计分析,揭示隧道支护—围岩作用阶段性演化机制,明确各阶段所占比例与控制重点。明确隧道支护本质作用为调动围岩承载和协助围岩承载,其中调动围岩承载效率更高,应作为隧道支护设计的基本原则。（2）建立了超前支护的变形控制作用机理模型,提出了超前支护参数的优化确定方法。由于以往超前支护仅强调其防坍塌作用而无法满足隧道安全要求,阐明超前支护的控变形作用原理,并比较不同超前支护设计理念的变形控制效率,指出周边加固相比于正面加固效率更高。进而建立隧道超前支护变形控制机理模型,按照围岩塑性区的分布划分为不同分析工况,推导隧道围岩变形和塑性区半径的计算公式。在此基础上,对加固参数进行敏感性分析,并结合隧道围岩变形规律提出超前支护环向参数的优化确定方法和纵向范围的建议值。（3）明确了隧道初期支护的主承载作用,建立了隧道初期支护体系协同设计方法和评价体系。将隧道初期支护按其作用机制划分为锚固体系和表层初期支护,分别建立支护—围岩耦合作用机理模型,并对其进行全过程解析,阐明锚固体系的协同作用原理,据此分析不同支护方式的作用效果、适应性及其影响因素,提出支护选型和合理支护时机的确定方法。进一步将锚固体系视为对围岩的改良,建立隧道初期支护体系协同设计方法,并提出以围岩变形和协同度为指标的评价体系,实现初期支护的定量设计。（4）揭示了隧道复合支护结构协同作用机理,提出了二次衬砌安全储备系数的计算方法。明确二次衬砌作为安全储备的内涵和实现方式,建立复合支护结构与围岩相互作用模型并进行解析,得到复合支护结构不同空间位置处的受力、变形以及荷载分担比,并基于隧道长期安全提出复合支护结构有效协同作用的评价方法。进一步构建支护结构承载能力曲线,提出支护结构安全储备系数计算方法,为隧道服役安全提供保障。（5）阐明了隧道支护体系协同作用原理,建立了基于多目标优化的支护结构体系协同设计方法。基于隧道支护—围岩相互作用演化机制,将协同学原理引入隧道支护设计,构建隧道围岩协同支护系统,阐明该系统的组成部分、基本特征与研究层次。在此基础上,进一步分析隧道支护体系的协同作用机理,以围岩变形、支护受力和支护成本为设计目标,建立基于分组加权的目标函数隶属度表征方法,据此提出隧道支护体系协同优化设计方法,并在实际工程中进行应用。
傅立磊[8]（2019）在《超浅埋软岩大断面隧道下穿既有交通路基变形控制技术研究》文中研究说明近年来,随着我国城镇化进程的快速推进,城市外来人口不断增加,交通量也急剧增加。为了缓解城市出行压力,路网系统不得不往地下空间发展,隧道工程的工况越来越多的出现在城市交通建设中。然而,隧道选线时为了方便人流出行并兼顾城市规划发展,同时受限于城市地形,常常需要跨越浅埋甚至超浅埋的软弱围岩地段。超浅埋隧道施工中,除保证自身施工稳定性外,在下穿既有城市道路、高速铁路、高楼大厦等构（建）筑物时,也需要严格控制路基和建筑物的沉降变形;且由于超浅埋条件下隧道与既有构筑物的距离较近,因此造成地面构筑物与地下隧道施工相互影响显着,对其影响机理急需更为深入的研究。基于以上研究背景,亟需对超浅埋软岩大断面下穿既有交通路基地表变形机理、下穿过程中洞室自身稳定性以及相关控制措施进行研究。本文以厦门某超浅埋软岩大断面隧道工程为工程背景,利用理论分析、数值模拟、模型试验以及现场数据测试等手段,对新建超浅埋大断面隧道下穿路基施工过程的路基与洞室变形机理及影响因素进行分析,并在此基础上提出了相应的控制措施以及控制标准,并在类似工程中得以应用。主要研究内容包括:（1）分析了下穿路基施工过程中,隧道围岩对路基变形敏感性,得出不同围岩参数下的路基及洞室的变形规律;（2）基于围岩压力计算原理,推算出软岩大断面隧道的超浅埋界定条件,分析了不同埋深下的路基以及洞室开挖的稳定性,并对相关路面沉降公式进行修正,得出符合工程条件的沉降计算公式;（3）分析了不同下穿角度、不同开挖工法下的路基以及洞室的变形规律,并给出相关优化建议;（4）在分析超前预加固必要性的基础上,给出类似工程的施工优化建议以及变形控制标准。通过以上研究,本文所得结论主要包括以下几个方面。（1）分析了不同围岩参数下的路基与隧道围岩变形规律,分析发现地层弹性模量、内摩擦角对路基以及隧道周边变形的影响较大,敏感性较强,而粘聚力的影响相对较小。（2）分析了不同埋深下的路基以及隧道围岩变形规律,发现超浅埋条件下,隧道开挖稳定性与埋深成正比,埋深越大,隧道开挖对地面的影响越小,但对支护的要求越高;因此,在超浅埋隧道施工设计时应尽量选择深埋,同时在路基下部拱顶以及拱脚处要注意及时施作初支。（3）考虑到埋深对地面路基的影响较大,对经典沉降计算公式进行修正,添加埋深影响因子,得出符合工程实际的路基沉降计算修正公式。（4）分析下穿角度与路基变形的关系,得出下穿角度对路基变形影响关键性因素为开挖隧道的竖向投影面积,投影面积越大,隧道开挖对路基的影响越大。（5）分析了全面法、CRD法、双侧壁导坑法施工条件下路基以及隧道围岩变形,认为超浅埋暗挖隧道在施工过程中上部存在既有路基时,采用CRD法和双侧壁导坑法施工时,上部路基沉降较小且比较稳定,而全断面开挖的影响较大,因此在围岩条件比较差的浅埋隧道施工中,不建议采用全断面进行施工,推荐采用分部开挖并加设临时支撑的CRD法、双侧壁导坑法。（6）分析了超前预加固前、后路基以及隧道围岩的变形规律,发现在未采用超前预加固的施工条件下,围岩与路基变形接近于施作超前预加固施工的1.5倍～2倍,均产生严重的路基与洞室变形,不利于施工稳定性。（7）统计类似工程沉降值与控制标准,在考虑保证路面平整度的条件下,超浅埋隧道下穿城市重要道路路基时,变形标准应控制于30mm以内。（8）将构建的超浅埋大断面隧道下穿路基变形优化建议用于厦门莲岳隧道下穿既有交通路基工程,在采用深埋、超前预加固、分部开挖、地面沉降预测等控制方法下,有效地控制了路基与隧道变形,说明本文所得结论具有一定的工程适用性;但由于选线限制,下穿路基与隧道平行,因此造成厦门莲岳隧道的路基变形量较研究区偏大。
徐湉源[9]（2019）在《暗挖多层洞群力学演化机理和设计方法研究》文中认为目前地下空间开发程度仍跟不上交通资源的紧张需求,使地下工程逐渐向多层化发展,形成了大量暗挖多层洞群结构。暗挖多层洞群具有布局模式复杂、围岩和中夹岩受力特征不明、结构形式多样化、施工顺序多样化等难点。这些问题将暗挖多层洞群结构的设计工作极度复杂化,直至目前都未能形成一套行业认可的指导性设计理论。鉴于此,本论文开展了暗挖多层洞群力学演化机理和洞群设计方法的研究,对暗挖多层洞群设计方法的体系化具有重要意义。论文采用了模型试验、数值模拟、理论推导、工程实测、资料调研等多种方法,以暗挖多层洞群的力学阻断原理为出发点,对暗挖多层洞群的力学演化机理、中夹岩破坏模式、洞室支护受力模式、中夹岩力学模型、洞室设计模型开展了深入研究,得到了以下主要结论:提出了暗挖多层洞群力学阻断性原理,且揭示了阻断性的产生机理。利用双系数强度折减法得到了新建洞室周围岩体剪切破裂面的产生和发展具有跨层阻断性的结论,且暗挖多层洞群中新建洞室的开挖具有围岩应力和结构应力的双重阻断性。基于阻断性原理将暗挖多层洞群划分为重叠、水平、倾斜和正交四个体系。探明了暗挖多层洞群的力学演化过程,给出了各种布局体系下中夹岩在强度衰减过程中的破裂面产生和发展过程。归纳了中夹岩在各个力学演化阶段的承载能力,依据承载能力强弱将中夹岩的破坏模式划分为破坏、承载和无损模式,并给出了各模式对应的洞室支护受力状态。推导了暗挖多层洞群中夹岩的力学计算模型。通过分析中夹岩破坏过程和最终破坏模式,依据弹性力学方法判定其属于何种力学构件,最终建立了各种布局体系下中夹岩的力学模型,并推导了相应的力学计算公式。建立了暗挖多层洞群的洞室设计模型。基于暗挖多层洞群中夹岩、围岩的破坏模式以及新建洞室支护的受力模式,通过散体极限平衡法、应力传递平衡拱法、空间曲面函数法和协调变原理,建立了重叠、水平、倾斜和正交体系下的洞室结构设计模型,并推导了荷载计算公式。采用数值模拟、室内试验、工程实测手段验证了公式的科学性。通过以上研究成果形成了一套完整的体系化的暗挖多层洞群设计方法。
杨长春[10]（2019）在《复杂地质条件下大型地下储备洞群施工关键技术研究及应用 ——以海南某地下工程为例》文中研究说明目前,国内外石油供需矛盾日益突出,中国面临的石油危机也将越来越严重。据统计,中国仅占世界人均石油资源的18.3%,而中国的石油消费量占世界的7%,仅次于美国。随着中国经济的快速发展,对石油的需求也在迅速增加。“十三五”期间,中国对外国石油的依赖度已超过60%。此外,作为战略资源,石油资源必须大量储存,因此,为了加强国内石油安全和应对突发事件,中国于2003年正式启动建立地下石油储备系统。面对当前国家石油储备的紧迫性,仅依靠类似国内项目的经验和技术实力是不够的。虽然可以借鉴国外的一些成熟经验,但由于对外国技术保护的限制,不能直接使用国外经验技术。因此,在我国大规模建设地下石油储备洞库之际,紧密结合我国南方某地下石油储备库工程,开展“复杂地质条件下大型地下储备洞群施工关键技术研究”具有十分重要的现实意义。文章通过工程类比、理论分析、数值模拟等手段,取得以下主要成果:（1）大跨扁平穹顶施工技术储备洞室穹顶为球面大跨扁平结构,施工过程中开挖断面始终处于动态变化状态,线型控制难度大,为了保证穹顶围岩稳定和外观效果,首次提出并应用了挑顶环形施工方法。施工实践表明,该方法利于控制围岩变形和洞室开挖断面轮廓,施工效率高,降低了施工成本,达到了设计预期效果。（2）罐体竖井施工技术竖井作为施工出渣、洞室通风的主要通道,其快速贯通成型对于加快施工进度、改善施工作业环境具有十分重要意义。为了实现上述目标,首次提出并应用了“倒喇叭口”型与“正喇叭口”型相结合的竖井施工方案。工程实践表明,该方法工序简单、施工效率较高、安全隐患小,便于现场组织,达到了预期效果。（3）罐体扩大开挖技术罐体扩挖部分工程量大,爆破出渣方量约为7000m3,是影响储备洞室施工工期的关键部位。为加快施工进度,首次提出“螺旋形”扩挖施工方法。工程实践表明,该方法可组织开挖、支护平行作业,机械化施工程度高,施工效率高,效益明显,达到了预期目的。（4）断面检测技术储备洞室是球冠状穹顶与圆柱体罐体的组合体,轮廓断面动态变化,给爆破施工断面成型提出了很高的要求。为了对施工断面进行快速、准确的检测,首次提出并应用了基于“全站仪法”的断面检测技术,即利用立体几何知识获取穹顶球面半径和罐体横截面圆半径,通过全站仪测量获得开挖轮廓坐标,进行数据处理得到施工半径,两者对比快速评价施工效果。工程实践表明,该方法可以快速、准确地评价超欠挖,对于控制断面形状、提高断面成型效果具有十分重要意义。（5）洞室二次衬砌施工技术洞室二次衬砌采用整体贴壁式钢筋混凝土结构,穹顶二次衬砌为变截面结构,要求一次浇筑成型。二次衬砌混凝土施工用模板采用3012型标准钢模版和5cm厚等腰梯形木板组合拼装模板,Ⅰ14工字钢径向拱架、φ48钢管（壁厚3.5mm）环向拱架以及碗扣式脚手架搭建的满堂脚手架作为模板体系的支撑系统;采用先罐体后穹顶的施工顺序,自下而上共分为五模进行浇筑施工作业,即罐体3模,环梁1模,穹顶1模。工程实践表明,该方法支撑系统稳定,混凝土强度和外观质量均满足设计要求,经济效益明显,达到了设计预期效果。
二、城市地下大跨硬岩洞室施工技术（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、城市地下大跨硬岩洞室施工技术（论文提纲范文）
（1）中国铁路隧道40年发展与展望（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 中国铁路隧道概况 |
| 2 中国铁路隧道发展的主要成果 |
| 2.1 设计理论和方法不断发展 |
| 2.1.1 以围岩稳定性评价和分级为主的设计方法 |
| 2.1.2 围岩变形控制设计方法 |
| 2.1.3 隧道机械化大断面设计方法 |
| 2.1.4 隧道支护结构设计总安全系数法 |
| 2.2 隧道标准体系更趋完善 |
| 2.2.1 隧道修建环境越趋复杂,隧道结构类型日趋多样 |
| 2.2.2 隧道建设标准进步快,标准体系更趋完善 |
| 2.3 隧道结构体系持续完善 |
| 2.3.1 隧道衬砌结构形式的统一和完善 |
| 2.3.2 隧道结构防排水体系的发展完善 |
| 2.3.3 耐久性设计及建筑材料的发展 |
| 2.4 特殊岩土和不良地质隧道修建技术渐成体系 |
| 2.5 隧道风险管理体系日趋健全 |
| 2.6 隧道运营防灾疏散救援体系逐步建立 |
| 2.7 隧道建造技术飞速发展 |
| 2.7.1 信息化设计施工技术方面 |
| 2.7.2 钻爆法隧道辅助工法方面 |
| 2.7.3 钻爆法隧道机械化大断面施工技术 |
| 2.7.4 盾构法隧道施工技术 |
| 2.7.5 TBM法隧道施工技术 |
| 3 标志性重点隧道工程 |
| 3.1 衡广复线大瑶山隧道 |
| 3.2 南昆铁路家竹箐隧道 |
| 3.3 西康铁路秦岭隧道 |
| 3.4 石太客专太行山隧道 |
| 3.5 狮子洋水下铁路隧道 |
| 3.6 西格二线新关角隧道 |
| 3.7 兰渝铁路西秦岭隧道 |
| 3.8 郑西客专特大断面黄土隧道 |
| 3.9 宜万铁路岩溶高风险隧道 |
| 3.1 0 深港高铁城市地下车站隧道 |
| 3.1 1 京张高铁新八达岭地下车站隧道 |
| 4 发展方向及展望 |
| 4.1 基于隧道围岩主动支护理念,进一步完善隧道主动支护体系 |
| 4.2 尽快打通BIM+GIS在隧道勘察、设计、施工、运维全生命周期中应用的关键环节 |
| 4.3 稳步推进铁路隧道施工少人化(高风险工序无人化)的智能建造技术 |
| 4.4 加快开发基于物联网技术的隧道智能运维新技术 |
| 5 结语 |
（2）考虑围岩爆破损伤效应的浅埋大跨硬岩车站稳定性分析与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道围岩爆破损伤机理及评价方法研究 |
| 1.2.2 地铁车站开挖工法研究 |
| 1.2.3 大跨暗挖地铁车站围岩开挖稳定性研究 |
| 1.3 目前存在的主要问题 |
| 1.4 主要研究内容、技术路线与创新点 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.4.3 主要创新点 |
| 第二章 浅埋与深埋硬岩车站考虑围岩爆破损伤效应对比分析 |
| 2.1 爆破损伤作用下浅埋/深埋围岩稳定性力学分析 |
| 2.1.1 浅埋/深埋界定方式 |
| 2.1.2 浅埋/深埋围岩爆破损伤力学模型 |
| 2.1.3 浅埋/深埋围岩开挖力学模型 |
| 2.1.4 爆破损伤效应对浅埋、深埋围岩稳定性的差异性影响分析 |
| 2.2 爆破损伤作用下浅埋/深埋围岩稳定性数值分析 |
| 2.2.1 浅埋车站爆破结果 |
| 2.2.2 深埋隧道爆破结果 |
| 2.2.3 塑性破坏区差异性分析 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 浅埋大跨硬岩车站爆破损伤劣化机制分析 |
| 3.1 损伤因子表达式 |
| 3.1.1 损伤因子定义 |
| 3.1.2 考虑装药量条件的损伤因子推导 |
| 3.1.3 现场试验测试 |
| 3.2 浅埋硬岩爆破损伤半径分析 |
| 3.2.1 硬岩爆破特性分析 |
| 3.2.2 爆破损伤半径理论方程 |
| 3.2.3 爆破损伤半径现场测试 |
| 3.2.4 损伤半径理论-现场对比分析 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 考虑爆破损伤效应的浅埋硬岩开挖稳定性数值分析 |
| 4.1 岩体本构模型 |
| 4.1.1 弹性法则 |
| 4.1.2 材料屈服及势函数表示 |
| 4.2 基于爆破应力波优化加载的爆破损伤后围岩参数确定 |
| 4.2.1 爆破应力波模型 |
| 4.2.2 爆破应力波作用下模型塑性区变化规律 |
| 4.3 浅埋硬岩车站爆破开挖稳定性分析 |
| 4.3.1 爆破开挖模型 |
| 4.3.2 不考虑爆破损伤初支拱盖法开挖结果分析 |
| 4.3.3 考虑爆破损伤初支拱盖法开挖结果分析 |
| 4.3.4 考虑爆破与不考虑爆破围岩差异性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 考虑爆破损伤效应的浅埋硬岩开挖稳定性模型试验研究 |
| 5.1 模型试验设计 |
| 5.1.1 试验思路 |
| 5.1.2 相似理论及相似比尺 |
| 5.1.3 模型体围岩相似材料 |
| 5.1.4 模型试验系统 |
| 5.2 拱盖法爆破开挖围岩力学响应分析 |
| 5.2.1 围岩应力变化规律 |
| 5.2.2 围岩位移变化规律 |
| 5.2.3 初期支护应力变化规律 |
| 5.3 初支拱盖法爆破开挖围岩力学响应分析 |
| 5.3.1 围岩应力变化规律 |
| 5.3.2 围岩位移变化规律 |
| 5.3.3 初期支护应力变化规律 |
| 5.3.4 最危险开挖步分析 |
| 5.4 浅埋大跨硬岩车站开挖工法适用性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 浅埋大跨硬岩车站稳定性评价方法及工程应用 |
| 6.1 浅埋大跨硬岩车站开挖稳定性评价方法 |
| 6.1.1 基于霍普金森压杆试验的围岩力学性质劣化程度确定方法 |
| 6.1.2 围岩有效承载厚度 |
| 6.1.3 有效岩跨比与开挖稳定性关系 |
| 6.2 工程应用 |
| 6.2.1 车站概况 |
| 6.2.2 现场监测设计 |
| 6.2.3 开挖数据分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 博士期间发表的论文 |
| 博士期间获得奖励 |
| 博士期间授权及申请专利 |
| 博士期间参与的科研项目 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（3）上软下硬地层拱柱法暗挖地铁车站施工稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 地铁车站施工技术研究现状 |
| 1.2.2 地铁车站围岩变形及稳定性研究现状 |
| 1.3 研究主要内容和技术路线 |
| 1.3.1 研究主要内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 上软下硬地层地铁车站施工工法的比选分析 |
| 2.1 依托工程概况 |
| 2.1.1 工程概况 |
| 2.1.2 工程地质条件 |
| 2.1.3 水文条件及不良地质 |
| 2.1.4 工程重难点 |
| 2.2 上软下硬地层地铁车站施工工法初步确定 |
| 2.2.1 常见地铁车站施工工法 |
| 2.2.2 初支拱盖法施工方案及优势分析 |
| 2.2.3 拱柱法施工方案及优势分析 |
| 2.3 基于数值模拟分析的浅埋暗挖车站施工方案确定 |
| 2.3.1 数值模拟基本原理 |
| 2.3.2 模拟软件及方法的选取 |
| 2.3.3 数值分析模型构建及参数确定 |
| 2.3.4 数值模拟结果及分析 |
| 2.3.5 基于数值模拟分析的施工工法确定 |
| 2.4 上软下硬地层拱柱法暗挖车站结构设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于数值分析的拱柱法施工稳定性分析及参数优化 |
| 3.1 数值分析模型构建 |
| 3.1.1 模型概述 |
| 3.1.2 计算假设及边界条件 |
| 3.1.3 模型本构及材料参数选取 |
| 3.2 数值分析方案确定及实现 |
| 3.2.1 数值模拟方案确定 |
| 3.2.2 数值模拟施工步骤 |
| 3.3 车站施工稳定性数值模拟结果及分析 |
| 3.3.1 下部导洞开挖分析 |
| 3.3.2 上部导洞开挖分析 |
| 3.3.3 拆除临时支撑并施作拱盖衬砌分析 |
| 3.3.4 中下部岩体开挖及结构施作分析 |
| 3.3.5 地表沉降及水平位移分析 |
| 3.3.6 中柱竖向位移及内力分析 |
| 3.3.7 塑性区分析 |
| 3.3.8 基于数值模拟分析的优化建议 |
| 3.4 基于数值模拟分析的施工参数优化 |
| 3.4.1 改变进尺长度 |
| 3.4.2 增加支护刚度 |
| 3.4.3 基于数值模拟优化分析的施工建议 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 上软下硬地层拱柱法暗挖地铁车站施工监测及分析 |
| 4.1 监控量测的目的 |
| 4.2 监控量测的项目及原则 |
| 4.2.1 监控量测的项目 |
| 4.2.2 监控量测的原则及标准 |
| 4.3 现场监测结果及分析 |
| 4.3.1 施工段导洞初支净空收敛分析 |
| 4.3.2 施工段导洞初支拱顶沉降数据分析 |
| 4.3.3 施工段地表沉降数据分析 |
| 4.4 现场监测与数值模拟的对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表论文及专利成果 |
（4）大跨隧道施工对上下近接敏感构筑物的影响规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究目的及主要研究内容 |
| 第二章 浅埋下穿地表敏感建筑同时上跨临近地铁车站工程难点分析 |
| 2.1 工程背景 |
| 2.2 工程重要参数与规范对比 |
| 2.3 工程难点 |
| 第三章 隧道施工近接建筑物的影响因素分析 |
| 3.1 围岩变形的时空效应规律分析 |
| 3.2 影响因素分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 埋深因素对隧道上下近接敏感建筑物的影响规律研究 |
| 4.1 拟定不同埋深 |
| 4.2 建立对比模型 |
| 4.3 分析模型数据 |
| 4.4 现场监测反馈分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 水平位置因素对隧道上下近接敏感建筑物的影响规律研究 |
| 5.1 拟定不同水平位置并建立对比模型 |
| 5.2 分析模型数据 |
| 5.3 现场监测反馈分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 开挖工法因素对隧道上下近接敏感建筑物的影响规律研究 |
| 6.1 大跨度公路隧道施工工法及特性分析 |
| 6.2 对比模型的建立 |
| 6.3 分析模型数据 |
| 6.4 现场监测反馈分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
（5）上软下硬岩质地层中浅埋大跨地铁隧道围岩压力统计特征研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 浅埋大断面大跨隧道的研究现状 |
| 1.3.2 随机节理裂隙网络的发展及在工程上的应用 |
| 1.3.3 浅埋隧道围岩压力计算及其分布特征的研究现状 |
| 1.3.4 节理几何特征对地下硐室围岩压力影响的研究现状 |
| 1.3.5 软硬复合地层中城市地铁隧道的研究现状 |
| 1.4 目前研究存在的问题 |
| 1.5 研究内容与方法及技术路线 |
| 1.5.1 研究方法与内容 |
| 1.5.2 技术路线图 |
| 2 上软下硬岩质地层节理裂隙网络模拟方法 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 岩体结构面特点与测量方法及概率分布模型 |
| 2.2.1 结构面的特性 |
| 2.2.2 结构面现场统计原理与方法 |
| 2.2.3 结构面的统计概率分布类型 |
| 2.2.4 结构面参数统计分布特征 |
| 2.3 复合地层中节理裂隙网络的模拟方法 |
| 2.3.1 节理裂隙网络模拟的基本假设 |
| 2.3.2 节理裂隙网络模拟的基本原理 |
| 2.4 节理裂隙网络模拟步骤与离散元软件UDEC的融合 |
| 2.4.1 节理裂隙网络模拟的基本步骤 |
| 2.4.2 与离散元软件UDEC的融合 |
| 2.5 实例效果演示 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 上软下硬岩质地层中浅埋大跨隧洞的松动破坏特征及影响因素分析 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 离散元数值计算方法与试验方案设计 |
| 3.2.1 基本原理简介 |
| 3.2.2 正交试验方法与正交试验设计 |
| 3.3 数值模型的建立 |
| 3.3.1 建模前的基本假设 |
| 3.3.2 模型的建立 |
| 3.4 基于Q法或者RMR法对隧道稳定性的判定 |
| 3.5 隧道围岩破坏模式分析 |
| 3.5.1 岩体地下工程中硐室深浅埋的划分标准 |
| 3.5.2 岩体地下工程中硐室破坏模式 |
| 3.6 隧道松动围岩破坏模式的影响因素分析 |
| 3.6.1 隧道埋深对隧道围岩变形破坏的影响 |
| 3.6.2 风化层厚度对隧道围岩变形破坏的影响 |
| 3.6.3 节理倾角对隧道围岩变形破坏的影响 |
| 3.6.4 节理迹长对隧道围岩变形破坏的影响 |
| 3.6.5 节理密度对隧道围岩变形破坏的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 围岩松动破坏范围统计分布特征与松动围岩压力计算 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 浅埋隧道工程塌方案例的统计分析 |
| 4.3 浅埋隧道传统围岩压力计算方法的局限性 |
| 4.4 围岩松动破坏边界的预测与松动范围的统计分析 |
| 4.4.1 隧道围岩松动破坏边界的预测 |
| 4.4.2 隧道围岩松动破坏范围的统计分析 |
| 4.5 浅埋大跨隧道松动围岩压力的理论计算方法 |
| 4.5.1 基于应力传递的随机网络岩体压力计算方法 |
| 4.5.2 侧向围岩压力的解析解 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 工程案例验证 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 工程概况 |
| 5.2.1 工程地质概况 |
| 5.2.2 车站结构概况 |
| 5.3 工程算例验证 |
| 5.4 各种围岩压力计算方法的对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 上软下硬岩质地层浅埋大跨隧道松动压力的统计分布特征 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 松动围岩竖向压力的统计特征分析 |
| 6.3 开挖方式对松动围岩竖向压力的分布特征影响 |
| 6.3.1 全断面开挖形式的松动围岩竖向压力分布特征 |
| 6.3.2 分部开挖形式对松动围岩压力的分布特征的影响 |
| 6.4 参数分布条件下的松动围岩压力分布特征 |
| 6.4.1 节理迹长分布特征对松动围岩压力分布影响 |
| 6.4.2 节理倾角分布特征对松动围岩压力分布影响 |
| 6.4.3 节理间距分布特征对松动围岩压力分布影响 |
| 6.4.4 内摩擦角分布特征对松动围岩压力分布影响 |
| 6.4.5 重度分布特征对松动围岩压力分布影响 |
| 6.4.6 静止侧压力系数分布特征对松动围岩压力分布影响 |
| 6.5 参数组合分布条件下的松动围岩压力分布特征 |
| 6.5.1 岩体力学指标参数组合情况下松动围岩压力分布特征 |
| 6.5.2 节理裂隙几何参数组合情况下松动围岩压力分布特征 |
| 6.5.3 全因素组合情况下松动围岩压力分布特征 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要研究成果与结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 进一步的研究与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 部分程序代码 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）上软下硬岩浅埋地铁车站预留岩柱施工力学特征及围岩稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Summary |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道施工过程力学研究现状 |
| 1.2.2 地铁车站施工方法研究现状 |
| 1.2.3 隧道围岩稳定性及变形控制方法 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 研究技术路线 |
| 第2章 浅埋隧道开挖围岩压力研究 |
| 2.1 隧道施工力学基本原理 |
| 2.2 浅埋超大断面隧道围岩力学特征与围岩压力 |
| 2.2.1 常见洞形围岩应力分布解析解 |
| 2.2.2 隧道围岩压力常用计算方法 |
| 2.3 考虑中岩柱条件下浅埋隧道的荷载计算 |
| 2.3.1 普氏塌落拱理论修正 |
| 2.3.2 岩土柱理论修正 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 预留中岩柱隧道开挖方案模型试验研究 |
| 3.1 相似理论 |
| 3.1.1 相似概念 |
| 3.1.2 相似定理 |
| 3.2 模型试验的设计与实施 |
| 3.2.1 岩石物理力学参数 |
| 3.2.2 相似材料的选取 |
| 3.2.3 试验装置及设备 |
| 3.2.4 试验方案与测试技术 |
| 3.3 模型试验结果处理与分析 |
| 3.3.1 开挖方案稳定性分析 |
| 3.3.2 开挖方案力学特征分析 |
| 3.3.3 考虑中岩柱宽度开挖方案稳定性分析 |
| 3.3.4 考虑中岩柱宽度开挖方案力学特征分析 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 预留中岩柱施工力学特征研究 |
| 4.1 数值模型构建 |
| 4.1.1 岩土体本构模型及参数 |
| 4.1.2 计算范围与数值模型 |
| 4.1.3 数值模拟方案 |
| 4.2 数值计算结果处理与分析 |
| 4.2.1 中岩柱宽度对隧道围岩稳定性的影响 |
| 4.2.2 中岩柱拆除长度对隧道围岩稳定性的影响 |
| 4.3 不同上覆压力对中岩柱岩体稳定性的影响 |
| 4.3.1 数值计算 |
| 4.3.2 不同上覆压力对中岩柱受力影响 |
| 4.3.3 不同上覆压力对中岩柱塑性变形的影响及加固措施 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 隧道工程应用与稳定性分析 |
| 5.1 工程背景 |
| 5.1.1 工程概况 |
| 5.1.2 工程地质 |
| 5.2 实例验证与监测数据 |
| 5.2.1 实例展示 |
| 5.2.2 监测方案与监测结果 |
| 5.3 隧道稳定性分析 |
| 5.3.1 监测数据分析 |
| 5.3.2 数值计算结果验证 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表论文及科研情况 |
（7）隧道支护体系协同作用原理与设计方法（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道围岩结构性与工程响应机理 |
| 1.2.2 隧道超前支护作用机理 |
| 1.2.3 隧道初期支护作用原理与联合支护方法 |
| 1.2.4 隧道二次衬砌的承载机制 |
| 1.2.5 隧道支护体系设计方法 |
| 1.3 研究中存在的问题 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 1.5 论文研究方法及技术路线 |
| 2 隧道支护结构与围岩动态相互作用演化机制 |
| 2.1 隧道围岩工程响应机理与预测方法 |
| 2.1.1 隧道围岩变形预测方法 |
| 2.1.2 隧道围岩的复合结构特性 |
| 2.1.3 隧道围岩自承载能力时空演化规律 |
| 2.2 隧道支护与围岩的动态作用关系 |
| 2.2.1 隧道围岩全过程变形统计分析 |
| 2.2.2 隧道支护—围岩相互作用的阶段性分析 |
| 2.2.3 隧道围岩变形速率与变形加速度时程演化规律 |
| 2.3 隧道支护体系及其作用 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 隧道超前支护的变形控制原理与效果分析 |
| 3.1 隧道超前支护的变形控制作用 |
| 3.2 超前支护与围岩相互作用力学模型 |
| 3.2.1 超前支护作用下围岩力学模型与基本假设 |
| 3.2.2 广义Hoek-Brown屈服准则 |
| 3.2.3 塑性区发展过程 |
| 3.3 超前支护与围岩相互作用解析 |
| 3.3.1 加固区与原岩区均处于弹性状态 |
| 3.3.2 塑性区仅出现在加固区 |
| 3.3.3 塑性区仅出现在原岩区 |
| 3.3.4 加固区与原岩区均进入塑性 |
| 3.3.5 塑性区发展到加固区外边界 |
| 3.3.6 塑性区扩展至原岩区 |
| 3.3.7 临界支护力确定方法 |
| 3.4 解析结果验证 |
| 3.4.1 与现场实测数据的对比分析 |
| 3.4.2 与数值计算的对比分析 |
| 3.4.3 与传统方法的对比分析 |
| 3.5 超前支护参数优化确定方法 |
| 3.5.1 超前支护参数优化程序 |
| 3.5.2 超前支护纵向范围的确定 |
| 3.5.3 超前支护环向参数的确定 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 隧道初期支护作用原理与协同优化方法 |
| 4.1 隧道锚固体系与围岩全过程作用原理 |
| 4.1.1 锚固体系协同作用机理 |
| 4.1.2 隧道复合围岩结构简化模型 |
| 4.1.3 锚杆—围岩相互作用全过程解析 |
| 4.1.4 隧道锚固系统协同作用解析 |
| 4.2 隧道表层初期支护与围岩动态作用机制 |
| 4.2.1 喷射混凝土力学特性 |
| 4.2.2 隧道表层初期支护—围岩耦合模型 |
| 4.2.3 表层初期支护—围岩耦合解析 |
| 4.2.4 影响因素分析 |
| 4.2.5 合理支护时机的确定 |
| 4.3 隧道初期支护体系的协同优化设计及评价方法 |
| 4.3.1 隧道初期支护协同优化原理 |
| 4.3.2 隧道初期支护体系协同作用评价方法 |
| 4.3.3 工程应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 隧道二次衬砌的安全储备作用及其评价方法 |
| 5.1 隧道复合支护结构协同作用特点 |
| 5.2 复合支护结构协同作用模型 |
| 5.2.1 复合支护结构协同作用工况 |
| 5.2.2 隧道复合支护结构力学模型与控制方程 |
| 5.3 隧道复合支护结构协同作用解析 |
| 5.3.1 仅有初期支护作用 |
| 5.3.2 隧道复合支护结构共同作用 |
| 5.4 隧道二次衬砌安全储备系数计算方法 |
| 5.5 隧道复合支护结构协同作用效果影响因素分析 |
| 5.5.1 计算参数 |
| 5.5.2 初期支护施作时机对协同作用效果的影响 |
| 5.5.3 二次衬砌对协同效果的影响 |
| 5.6 工程应用 |
| 5.6.1 工程概况 |
| 5.6.2 工程应用效果分析与评价 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 隧道支护体系协同设计理论与优化方法 |
| 6.1 协同支护系统的组成及其控制因素 |
| 6.2 隧道支护体系协同优化方法 |
| 6.2.1 多目标优化基本原理 |
| 6.2.2 目标函数的分组加权表征方法 |
| 6.2.3 目标可行域的隶属度转化与决策唯一性 |
| 6.2.4 协同优化设计原则与方法 |
| 6.3 算例分析与工程应用 |
| 6.3.1 二次衬砌优化设计算例分析 |
| 6.3.2 隧道支护体系协同优化的工程应用 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）超浅埋软岩大断面隧道下穿既有交通路基变形控制技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道施工引起地层变形规律 |
| 1.2.2 超浅埋大断面隧道稳定性分析 |
| 1.2.3 大断面隧道下穿既有交通路基变形控制标准 |
| 1.2.4 大断面隧道下穿既有交通施工控制措施 |
| 1.3 存在的科学问题 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 研究方案 |
| 2 超浅埋大断面隧道下穿路基施工的围岩参数敏感性分析 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 隧道下穿路基的施工稳定性影响因素分析 |
| 2.2.1 隧道下穿既有路基变形规律分析 |
| 2.2.2 隧道下穿施工路基沉降影响因素分析 |
| 2.3 研究工程概况 |
| 2.3.1 气象条件 |
| 2.3.2 地质条件 |
| 2.3.3 土工试验测试 |
| 2.4 数值计算模型建立 |
| 2.4.1 本构关系 |
| 2.4.2 边界条件 |
| 2.4.3 收敛准则 |
| 2.4.4 既有公路交通荷载确定 |
| 2.4.5 土体材料及支护材料选取 |
| 2.4.6 单元选择与网格划分 |
| 2.4.7 数值计算模型建立 |
| 2.5 隧道下穿施工对既有路基变形的敏感性分析 |
| 2.5.1 弹性模量对路基沉降的影响 |
| 2.5.2 内摩擦角对路基沉降的影响 |
| 2.5.3 粘聚力对路基沉降的影响 |
| 2.6 隧道下穿施工对洞室变形的敏感性分析 |
| 2.6.1 弹性模量对洞室变形的影响 |
| 2.6.2 内摩擦角对洞室变形的影响 |
| 2.6.3 粘聚力对洞室变形的影响 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 超浅埋大断面隧道合理埋深研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 埋深对大断面软岩隧道开挖稳定性的影响分析 |
| 3.2.1 软岩大断面隧道深浅埋界定 |
| 3.2.2 埋深对超浅埋隧道稳定性影响分析 |
| 3.3 浅埋大断面隧道合理埋深数值计算分析 |
| 3.3.1 模型建立 |
| 3.3.2 数据分析 |
| 3.4 地质力学模型试验研究 |
| 3.4.1 超浅埋大断面开挖试验模型系统构建 |
| 3.4.2 不同埋深下超浅埋大断面隧道开挖试验 |
| 3.4.3 数据分析 |
| 3.5 基于合理埋深的路基地表沉降公式修正 |
| 3.5.1 经典计算公式计算结果 |
| 3.5.2 隧道轴线处路基地表沉降值S_(max,s)的修正 |
| 3.5.3 不同埋深时修正系数ɑ取值的探讨 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 不同下穿路基角度下的超浅埋隧道施工稳定性分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 不同下穿角度下的路基变形数值模拟分析 |
| 4.2.1 模型建立 |
| 4.2.2 结果分析 |
| 4.3 不同下穿角度下的路基稳定性模型试验 |
| 4.3.1 模型试验简介 |
| 4.3.2 结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 超浅埋隧道下穿既有路基条件下的施工工法优化 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 常用施工方法 |
| 5.2.1 无临时支撑的施工方法 |
| 5.2.2 需施加临时支撑的施工方法 |
| 5.3 不同工法下穿既有路基变形模拟研究 |
| 5.3.1 三维数值模型的建立 |
| 5.3.2 模型参数及工况 |
| 5.3.3 围岩及结构位移模拟结果分析 |
| 5.4 超浅埋大断面隧道不同工法下穿路基模型试验 |
| 5.4.1 试验过程 |
| 5.4.2 数据分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 超浅埋软岩大断面隧道下穿路基变形控制措施分析 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 设计与施工优化 |
| 6.3 超前预加固必要性分析 |
| 6.3.1 常见超前预加固方法 |
| 6.3.2 地层超前预加固必要性分析 |
| 6.4 超浅埋隧道下穿既有路基变形控制标准研究 |
| 6.4.1 基于类似工程经验的既有交通路基沉降变形标准 |
| 6.4.2 基于路面平整性基础上的沉降控制标准 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 工程案例 |
| 7.1 概述 |
| 7.2 工程概况 |
| 7.2.1 工程简介 |
| 7.2.2 岩土地层分布 |
| 7.2.3 水文地质条件 |
| 7.2.4 工程特点和难点 |
| 7.3 路基沉降预加固设计与施工控制措施 |
| 7.3.1 隧道埋深的确定 |
| 7.3.2 隧道施工工法 |
| 7.3.3 隧道辅助工法 |
| 7.4 隧道下穿既有路基地表稳定性分析 |
| 7.4.1 监测方法与测点布置 |
| 7.4.2 隧道地表沉降时空效应分析 |
| 7.4.3 隧道地表横向沉降规律分析 |
| 7.5 隧道下穿既有路基洞室稳定性分析 |
| 7.5.1 监测方法与测点布置 |
| 7.5.2 拱顶沉降与围岩收敛规律分析 |
| 7.5.3 拱顶沉降与地表沉降的关系 |
| 7.6 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）暗挖多层洞群力学演化机理和设计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和选题意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 暗挖多层地下洞群结构的特点和难点 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 暗挖多层洞群结构受力特征研究 |
| 1.2.2 暗挖多层洞群中夹岩受力和破坏特征研究 |
| 1.2.3 暗挖多层次洞群结构稳定性研究 |
| 1.2.4 研究现状分析 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法 |
| 1.4.1 暗挖多层洞群力学演化过程模拟方法 |
| 1.4.2 多层洞群结构室内加载试验 |
| 1.5 技术路线 |
| 第2章 暗挖多层洞群力学阻断原理及洞室支护受力模式 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 暗挖多层洞群力学阻断原理 |
| 2.2.1 洞群开挖时结构应力传递阻断性 |
| 2.2.2 洞群开挖时围岩应力传递阻断性 |
| 2.2.3 洞群破裂面的传递阻断性 |
| 2.3 暗挖多层洞群力学演化机理 |
| 2.3.1 重叠体系的洞群力学演化过程 |
| 2.3.2 水平体系的洞群力学演化过程 |
| 2.3.3 倾斜体系的洞群力学演化过程 |
| 2.4 暗挖多层洞群中夹岩破坏和洞室支护受力模式 |
| 2.4.1 重叠体系的中夹岩破坏和洞室支护受力模式 |
| 2.4.2 水平体系的中夹岩破坏和洞室支护受力模式 |
| 2.4.3 倾斜体系的中夹岩破坏和洞室支护受力模式 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 暗挖多层洞群中夹岩力学模型研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 重叠体系的中夹岩力学模型 |
| 3.2.1 承载模式1 的中夹岩力学模型 |
| 3.2.2 承载模式2 的中夹岩力学模型 |
| 3.3 水平体系的中夹岩力学模型 |
| 3.4 倾斜体系的中夹岩力学模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 暗挖多层洞群设计模型研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 重叠体系的洞室设计模型 |
| 4.2.1 破坏式设计模型 |
| 4.2.2 承载式设计模型 |
| 4.2.3 无损式设计模型 |
| 4.2.4 中夹岩厚度敏感性分析和验证 |
| 4.3 水平体系的洞室设计模型 |
| 4.3.1 破坏式设计模型 |
| 4.3.2 承载式设计模型 |
| 4.3.3 无损式设计模型 |
| 4.3.4 中夹岩厚度敏感性分析和验证 |
| 4.4 倾斜体系的洞室设计模型 |
| 4.4.1 基本假定 |
| 4.4.2 基于空间曲面函数法的倾斜体系荷载解法 |
| 4.4.3 倾斜体系荷载公式的基本方程 |
| 4.4.4 中夹岩厚度敏感性分析和验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 正交暗挖多层洞群洞室设计模型研究 |
| 5.1 正交体系的中夹岩破坏和受力模式 |
| 5.2 正交体系的洞室设计模型 |
| 5.2.1 基本假定 |
| 5.2.2 基于协调变形原理的设计模型 |
| 5.3 中夹岩厚度敏感性分析和验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文及科研成果 |
（10）复杂地质条件下大型地下储备洞群施工关键技术研究及应用 ——以海南某地下工程为例（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 洞群近接施工技术研究现状 |
| 1.2.2 立式洞室施工实例 |
| 1.2.3 二次衬砌施工技术研究现状 |
| 1.2.4 总结 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 主要创新点 |
| 第2章 洞群设计和施工技术研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 课题依托工程概况 |
| 2.2.1 工程概况 |
| 2.2.2 工程地质和水文地质 |
| 2.3 工程特点和难点 |
| 2.3.1 工程特点 |
| 2.3.2 工程难点 |
| 2.4 洞室合理间距的确定 |
| 2.4.1 工程类比法 |
| 2.4.2 数值分析优化方法 |
| 2.4.3 爆破振动对洞室间距的影响 |
| 2.4.4 洞室中心间距的确定 |
| 2.5 洞群总体施工顺序与开挖方式 |
| 2.5.1 洞群总体施工顺序 |
| 2.5.2 洞室开挖方式选择 |
| 2.6 洞群施工出渣方式选择 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 储备洞室施工关键技术 |
| 3.1 洞室位置确定技术 |
| 3.1.1 洞室位置选择原则 |
| 3.1.2 洞室位置选择的技术路线 |
| 3.1.3 超前地质预报技术 |
| 3.2 洞室总体施工方案说明 |
| 3.3 大跨穹顶施工方案优化 |
| 3.3.1 设计施工方案 |
| 3.3.2 施工方案优化 |
| 3.3.3 优化总结 |
| 3.4 竖井施工方案优化 |
| 3.4.1 设计施工方案 |
| 3.4.2 施工方案优化 |
| 3.4.3 优化总结 |
| 3.5 罐体施工方案优化 |
| 3.5.1 设计施工方案 |
| 3.5.2 施工方案优化 |
| 3.5.3 优化总结 |
| 3.6 罐底施工方案 |
| 3.7 穹顶支护结构形式及参数优化 |
| 3.7.1 穹顶支护结构形式及参数 |
| 3.7.2 锚杆杆体轴向拉力设计值 |
| 3.7.3 支护参数优化 |
| 3.8 洞室形状控制技术 |
| 3.8.1 控制爆破技术 |
| 3.8.2 洞室形状检测技术 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 二次衬砌施工关键技术 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 二次衬砌施工顺序和分段方法 |
| 4.3 模板系统设计 |
| 4.3.1 模板设计原则 |
| 4.3.2 模板组配设计 |
| 4.3.3 模板设计计算 |
| 4.4 罐体二次衬砌施工技术 |
| 4.4.1 二次衬砌施工流程 |
| 4.4.2 二次衬砌施工作业线 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 施工监控量测及其分析 |
| 5.1 监测的目的及意义 |
| 5.2 监测方案设计原则 |
| 5.3 监测方案设计 |
| 5.3.1 监测项目 |
| 5.3.2 测点布置 |
| 5.3.3 监测频率 |
| 5.4 监测数据分析 |
| 5.4.1 围岩内部位移监测数据分析 |
| 5.4.2 围岩压力监测数据分析 |
| 5.4.3 锚杆轴力监测数据分析 |
| 5.4.4 渗水压力监测数据分析 |
| 5.4.5 爆破振动监测数据分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 个人简历 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、城市地下大跨硬岩洞室施工技术（论文参考文献）
- [1]中国铁路隧道40年发展与展望[J]. 田四明,王伟,杨昌宇,刘赪,王明年,王克金,马志富,吕刚. 隧道建设(中英文), 2021(11)
- [2]考虑围岩爆破损伤效应的浅埋大跨硬岩车站稳定性分析与应用[D]. 李卫. 山东大学, 2021(10)
- [3]上软下硬地层拱柱法暗挖地铁车站施工稳定性研究[D]. 吴昊. 西安建筑科技大学, 2021(01)
- [4]大跨隧道施工对上下近接敏感构筑物的影响规律研究[D]. 胡晓. 重庆交通大学, 2020(01)
- [5]上软下硬岩质地层中浅埋大跨地铁隧道围岩压力统计特征研究[D]. 陈松. 北京交通大学, 2020(06)
- [6]上软下硬岩浅埋地铁车站预留岩柱施工力学特征及围岩稳定性研究[D]. 陈凯. 贵州大学, 2020(04)
- [7]隧道支护体系协同作用原理与设计方法[D]. 孙振宇. 北京交通大学, 2020(03)
- [8]超浅埋软岩大断面隧道下穿既有交通路基变形控制技术研究[D]. 傅立磊. 中国铁道科学研究院, 2019(01)
- [9]暗挖多层洞群力学演化机理和设计方法研究[D]. 徐湉源. 西南交通大学, 2019(03)
- [10]复杂地质条件下大型地下储备洞群施工关键技术研究及应用 ——以海南某地下工程为例[D]. 杨长春. 华东交通大学, 2019(03)