一、大桥引水隧洞采用超前注浆穿越大断层的成功实例(论文文献综述)
曾博文[1](2019)在《不良地质条件下双护盾TBM掘进适应性研究及施工安全性评价》文中研究指明传统的隧道开挖,依靠人工、爆破等方式将岩体破碎后,再将碎渣运出隧道,根据围岩条件的不同,进行支护和衬砌。但如面对深长隧道,传统的矿山爆破法将会面临施工速度慢、劳动强度高、安全保障低等问题,与此相对应,全面隧道掘进机(Tunnel,Boring Machine,简称TBM)的出现,使得隧道的机械化施工成为可能。目前应用TBM掘进开挖的项目越来越多。但同时产生的问题也越来越多。由于隧洞的埋深加大,地质条件也越来越多样化,不良地质条件会越来越多,这些地质条件对TBM掘进的影响极大,轻者影响了TBM掘进效率,拖慢工程进度,增加工程成本,严重时会导致机器卡死在岩体中,导致刀盘或护盾被损毁。本文以双护盾TBM为例,结合尼泊尔巴瑞巴贝引水隧洞(BBDMP)工程,分析双护盾TBM在不同地质条件下的掘进方式,深入研究了双护盾TBM掘进过程中的力学响应,阐明了双护盾TBM动态掘进过程的数值模型实现过程,探明了不同掘进模式下的TBM护盾被卡的判断标准,主要研究内容与成果如下:(1)结合以往TBM工程对比分析了双护盾TBM在不同地层条件下的掘进模式,对前护盾、后护盾、撑靴盾、豆砾石、管片、围岩等结构的空间位置关系进行研究。(2)分析了在泥岩和砂岩地层中掘进时的力学响应。在考虑了护盾与围岩之间的不均匀间隙、TBM推进参数(扭矩和推力)、豆砾石层和管片、撑靴盾提供的支撑力等因素的基础上,建立双护盾TBM两种不同掘进模式下的全动态施工数值模型,对围岩位移、塑性区分布、管片内力进行了详细探讨。(3)研究遍布节理模型的几何参数和力学参数,建立二维平面节理边坡模型验证该节理模型的有效性。基于尼泊尔BBDMP引水隧洞的巴瑞断裂带中的发育节理形态,建立双护盾TBM穿越断层破碎带区域的力学数值模型,分析了节理组对双护盾TBM掘进的影响。(4)分析隧洞开挖围岩LDP曲线分布规律,基于LDP曲线分析地层与TBM之间的相互作用机制;提出双护盾TBM掘进过程中的卡机判断的必要条件和充分条件,基于数值计算的结果探讨尼泊尔BBDMP引水隧洞掘进过程中的卡机事故出现的可能性。
邓鹏海[2](2019)在《深部软弱地层TBM掘进挤压变形卡机及防控过程FDEM数值模拟研究》文中进行了进一步梳理在深长隧洞的开挖中,宜首选具有施工速度快、效率高、隧洞成型好、对周边环境影响小以及作业安全环保等优点的TBM(全断面隧道掘进机)工法。然而,遗憾的是,TBM法也不是万能的,其最大的问题在于适应性的问题,即在一条长达十几甚至几十公里的隧洞中,围岩的性质是千变万化的,TBM应对这种围岩条件变化时不如钻爆法灵活。这就造成了TBM卡机事故时常发生,从而带来巨大经济损失和工期延长。本文采用FDEM数值模拟方法研究了深部软弱地层TBM掘进挤压变形卡机及防控过程这一问题,主要研究内容如下:(1)系统总结了有限元——离散元耦合方法(FDEM)从提出至今的发展状况及在岩石力学领域的应用状况,前者包括算法改进、网格敏感性分析和参数标定等,后者主要为地下工程开挖及围岩稳定性控制模拟、岩石边坡稳定性分析、岩石水压致裂模拟、岩石破裂声发射模拟和岩石室内试验模拟等;并提出了它目前仍存在的不足,对今后FDEM的发展具有一定指导意义。(2)以室内试验和实际工程为参考尺度,研究了不同尺寸的室内样品所能采用的最大网格尺寸和最大加载速率;研究了实际隧洞开挖模拟时网格尺寸的选取方法。当采用核心材料软化法进行二维隧洞开挖模拟时,核心材料的软化需待模型处于准静态时(模型动能小于某一特定值,称为临界动能)方可进行下一步的软化,研究了临界动能的选择方法,同时分析了核心材料应至少采用多少软化步数和应采用怎样的软化曲线进行。(3)在实际工程中,岩石强度的时效性不可忽略,因为隧洞围岩或支护物在短期内是稳定的,然而经过一段时间后,可能发生破裂。根据时间效应引起岩石长期强度的劣化程度(与瞬时强度的比值)不随围压改变这一假设,提出了岩石粘聚力和内摩擦角随时间的劣化公式。研究了单轴抗压强度、抗拉强度和弹性模量的劣化对隧洞开挖后围岩破裂碎胀过程的影响,并得到实际工程的验证。(4)当掌子面和TBM双重径向支撑效应并存时,可采用网格覆盖网模拟TBM卡机过程,核心材料单元与TBM单元相互不发生接触,与围岩的接触作用各自单独计算,可直接体现TBM与围岩间的不均匀径向间隙。根据这一方法,研究了ABH输水隧洞TBM在连续掘进和停机状态下的卡机全过程。(5)围岩改性和设备改造是常用的预防TBM卡机的方法,前者通常包括预注浆和超前管棚/小导管/锚杆(属于三维问题)等,而后者一般有加大扩挖间隙、注入润滑剂和增大TBM额定推力等。研究了在预注浆和加大扩挖间隙下TBM卡机预防实施效果。也研究了当TBM发生卡机后的脱困全过程。
许章隆[3](2019)在《基于指标体系的隧道施工与运营安全风险评估方法研究》文中研究说明在隧道工程全寿命周期中,以施工与运营阶段安全风险最大。在施工阶段,由于不确定的地质条件和复杂的建设程序等,导致隧道发生安全事故,使施工延误、成本超支甚至人员伤亡等更加严重的后果;在运营阶段,隧道结构往往出现各种不同程度的病害问题,不仅威胁隧道行人、行车安全,而且缩短了隧道使用寿命,给隧道管养单位造成巨大困扰。因此,开展隧道施工和运营安全风险分析、评估和控制就显得特别重要。本文依托国家重点研发计划《区域综合交通基础设施安全保障技术》中的子课题“大型复杂隧道危险源辨识与风险评估”研究内容,运用系统安全理论,结合影响图法、BowTie法、专家调查法、层次分析法(AHP)、粗糙集法(RS)和熵权法等构建了基于指标体系的隧道施工、在役结构安全风险评估模型。并以重庆、山西等地在建和已建特长公路隧道为依托,进行特长公路隧道施工、在役结构安全风险评估的应用。论文主要工作及成果如下:1)为了更好地了解事故发生条件,本文开展了大量的文献调研与风险事故调查和分析工作,采用影响图对隧道施工事故发生的主要影响因素和他们之间的相互关系进行了分析,在运营阶段则采用BowTie法分析了在役隧道结构安全事故的主要原因、控制措施、缓解措施和后果,这些是本文风险评估方法的重要基础。2)在隧道施工事故调查和分析的基础上,开展了施工阶段隧道外部环境风险源和内部风险源辨识工作,根据相关规范标准、文献以及建设单位调研,初步划分了隧道施工阶段安全风险源等级评判标准,并以此建立了隧道施工前总体与典型地质段隧道施工安全风险评估指标体系。3)开展了基于危险场景的在役隧道结构安全风险事件辨识工作,采用BowTie法分析了在役隧道结构典型风险事件的原因、后果等,识别了在役隧道结构安全外部环境风险源、内部风险源,并建立了在役隧道结构安全风险指标体系。4)建立了基于指标体系的隧道施工和在役隧道结构安全风险评估模型,重点研究了指标权重的确定方法,通过文献调研与安全因子指标与风险因子指标的特征,采用层次分析法(AHP)与粗糙集法(RS)相结合的主客观组合权重法确定安全因子指标(定性指标)权重系数,以及采用层次分析法(AHP)和熵权法确定风险因子指标(定量指标)权重系数。5)应用本文所提出的隧道施工和在役结构安全风险评估模型,选取了重庆、山西等地在建和已建特长公路隧道进行实例论证,获得了特长公路隧道施工、在役隧道结构安全风险等级,并针对该评估结果提出了适当的风险控制措施,降低隧道安全风险。本论文按照风险源的客观性与主观性特征,系统地完成了风险源辨识工作,形成了一套完整的隧道施工与在役结构安全评价量化指标体系,建立了有效、实用的隧道安全风险评价模型。所提出的评估方法为评估后风险防控与安全提升工作提供了直接的支撑作用,为隧道工程风险管控提供了一种新思路。
林杨辉[4](2018)在《厦门轨道交通2号线过海段施工技术及风险控制研究》文中研究指明随着全国经济发展和城市化进程的加快,中国城市地面交通拥堵问题日趋严重,发展地下空间和水下空间已迫在眉睫。厦门翔安隧道、青黄岛胶州湾隧道等跨海隧道的建成,水下隧道建设步伐不断推进;与此同时,随着国内轨道交通建设步伐的加快,2017年中国内地城市轨道交通运营线路总长5032公里、在建线路长度6246公里、规划路线总长7321公里,目前中国已是世界上隧道及地下工程规模最大、数量最多的国家。然而,随着轨道交通工程的发展,一些问题也逐步突显出来,如施工地质条件多样化、越江跨海常态化、结构断面多样化、建设环境复杂化等。本文通过应用文献调研法、实证研究法、比较分析法等研究方法,综述国内外盾构隧道理论与应用现状相关领域的研究状况,分析目前国内外在水下盾构隧道方面取得的成就和发展趋势。通过对盾构法(TBM法)、沉管法、矿山法等跨海隧道施工工法和工艺研究分析,得出盾构法是目前我国建设轨道交通隧道和越江跨海隧道的首选。通过对轨道交通盾构跨海隧道风险及施工技术的研究,分析盾构法隧道施工过程中普遍存在的风险、盾构法跨海隧道在高水压等特殊情况下存在的重大风险,以及厦门轨道交通2号线一期海沧大道站-东渡路站区间在施工过程中存在的风险和控制措施,并对此进行优化,以有效降低轨道交通盾构法跨海隧道施工风险,这也是本文的创新之处。最后通过对国内首条盾构法轨道交通跨海隧道厦门轨道交通2号线一期海沧大道站-东渡路站区间整个施工过程的深入研究,确定了工程主体施工方案为盾构法和矿山法,其中盾构法为主要施工方法,局部位置结合矿山法进行施工作业。根据工程实际情况,详细剖析盾构法跨海隧道的特殊地层爆破作业、特殊地层带压进舱换刀及动火作业、穿越特殊地层、矿山段盾构法施工等重大风险,并对其进行施工技术优化。通过对比风险施工技术优化前后的施工效果,实证表明采取优化措施能有效地降低跨海施工风险,可以为之后的同类跨江越海盾构隧道提供借鉴。
宋超业,贺维国,刘鹏[5](2018)在《硬岩地层长距离过海地铁区间施工工法分析》文中指出以青岛地铁1号线过海区间为工程背景,采用地质分析、工程类比和综合比选的方法,分析硬岩地层长距离过海地铁区间的施工方法。研究表明,适合硬岩地层过海地铁区间隧道的工法包括钻爆法和TBM工法,结合工程和水文地质条件,从断面、地层、不良地质安全风险、工期和投资等方面进行加权综合比选。青岛地铁1号线过海区间适合采用钻爆法单洞双线方案。
郝勇[6](2017)在《深埋隧洞穿越风化花岗岩断层带涌水突泥机理研究》文中研究说明本文以深埋隧洞穿越风化花岗岩断层带涌水突泥机理为研究主题,以福建省龙津溪引水隧洞工程为研究对象,采用理论分析、现场调查、室内物理力学试验、声波测试与数值模拟相结合的综合性研究方法,分析了深埋风化花岗岩断层带的物理力学性质、水理化特性以及隧洞涌水突泥的影响因素,对深埋隧洞穿越断层带时各影响因素对围岩内孔隙水压力场、渗流场、应力应变的影响进行了研究,并对断层带内隧洞围岩塌落及裂纹动态演化规律进行了分析。结合项目实际特点,对深埋隧洞穿越风化花岗岩断层带时涌水突泥的孕育机理、各种涌水突泥致灾模式机理进行了分析。主要内容与成果如下:(1)经过现场地质调绘,分析区域地质资料,并结合勘察报告,查明了研究区工程地质和水文地质条件,查明了沿线地形地貌、地质构造、岩层分布、地下水类型、断层分布特点、岩石风化特征、围岩初步分类等。研究区的张性断层花岗岩断层带极易形成数百米以上的风化深槽,是良好的富水构造,为隧洞涌水突泥提供了大量的泥质来源。(2)通过对断层构造特点和花岗岩风化特点、水理化特点的分析,采取物性分析及微观结构试验(X-射线衍射矿物分析、环境扫描电子显微镜试验)、物理性质试验(含水率、密度、孔隙比/空隙率、界限含水率)、水理试验(吸水率、软化系数)、力学试验(抗剪强度及压缩性指标、各种含水状态的单轴压缩试验)、岩体声波测试(波速比、完整性指数)等试验方法获取了断层带内花岗岩风化残留物(残积土)及断层两侧强风化-微风化花岗岩的物质成分、微观结构及形貌特征、基本物理力学特性及破坏特征,对测试数据进行了统计与分析,并与工程所在的厦(门)漳(州)地区的风化花岗岩物理力学特性进行了详细的对比。分析结果表明,强风化-微风化花岗岩的破坏模式符合莫尔-库伦理论,深埋花岗岩断层带内风化残留物的物理力学特性与地表风化壳中的残积土性质类似。深埋断层带内的花岗岩残积土与地表花岗岩残积土一样富含黏土矿物,多属于高液限土,其水理化与软化机理与地表花岗岩残积土类似,但是其不含游离氧化铁,其崩解模式与地表花岗岩残积土有明显区别。颗粒级配特征表明,深埋花岗岩断层带内残积土颗粒成分比较复杂,在渗流作用下存在多种破坏的可能。试验成果为分析深埋隧洞穿越风化花岗岩断层带时的围岩变形、流固耦合、渗流发展研究提供了基础,为有限差分、离散元等数值模拟计算提供了基本参数,对揭示这一过程中隧洞涌水突泥的机理提供了依据。(3)基于FLAC3D流固耦合方法,在分析各种因素对于隧洞涌水突泥影响的基础上,建立富水风化花岗岩断层带涌水突泥的数值分析模型并对各种工况进行了研究。分析表明,孔隙水压力越高、围岩类别越差,涌水突泥风险越大;而断层倾角对涌水突泥的影响比较复杂,倾角越缓则影响范围越大,影响时间越早,但在倾角不断增大的过程中,其对涌水突泥的影响则表现出明显的空间效应;组合断层的分析表明,当交叉点下伏于隧洞时更容易引发涌水突泥事故。(4)基于PFC2D颗粒流离散元方法,建立深厚断层带内隧洞模型,模拟隧洞开挖、大变形以及洞内出渣过程,研究隧洞开挖过程中洞周及拱顶的塌落变化与裂纹动态开展规律,观测塌落拱与聚水空腔的形成过程。研究表明,深埋隧洞开挖后,花岗岩断层带内松散围岩塌落变形及裂纹扩展迅速,不提前加固的情况下极易引发塌方及突泥涌水;并且在初次大规模塌方涌水突泥处置后,如果加固范围及加固强度有限,拱顶聚水空腔动态演化及地下水补给平衡后,由于孔隙水压力突变,拱顶加载后失稳将会产生二次涌水突泥。(5)通过工程实例,结合理论分析及数值模拟结果,对深埋隧洞穿越风化花岗岩断层带时涌水突泥的孕育机理、各种涌水突泥致灾模式机理进行了分析。将工程实例中的涌水突泥事故分为四种致灾破坏模式:掌子面防突层破坏涌水突泥模式、拱顶空腔聚水垮塌涌水突泥模式、渗透变形破坏涌水突泥模式、有压管流破坏涌水突泥模式,并分析了各自的涌水突泥机理及防治要点。
王传武[7](2017)在《TBM施工隧道含水构造三维激发极化超前探测方法与应用》文中进行了进一步梳理我国已成为世界上隧道修建规模最大、面临地质条件最复杂的国家。TBM(Tunnel boring machine)隧道施工方法具有快速经济的优势,应用越来越广泛。同时,TBM施工方法对地质条件适应性差,TBM掘进穿过断层、溶洞等不良地质发育段落时地质灾害发生频繁,其中含水构造作为灾害源引起的突水突泥灾害往往造成TBM损毁、工期延误、重大经济损失甚至人员伤亡。因此,TBM施工隧道含水构造超前探测理论与技术研究成为TBM施工隧道建设中亟需解决的关键科学问题。钻爆法施工隧道激发极化超前探测可有效探测掌子面前方含水构造,为TBM施工隧道含水构造超前探测提供了可行途径。但在TBM施工隧道中进行激发极化超前探测尚存在一系列问题:①TBM施工环境复杂,电磁干扰强烈,TBM施工机械占据隧道大部分探测空间,钻爆法施工隧道中激发极化超前探测观测形式难以直接使用,缺乏适用于TBM施工隧道的三维激发极化超前探测观测形式;②TBM强烈电磁干扰会对三维激发极化超前探测观测数据产生影响,但影响规律尚不明确,缺少降低或去除TBM干扰影响的有效方法;③TBM施工隧道三维-激发极化超前探测受物理空间限制与TBM强烈电磁干扰,反演成像结果对异常体定位存在偏差,缺少提高反演定位精度、压制反演多解性的适用方法。针对上述问题,本文主要开展了以下研究工作:利用三维有限元正演模拟研究钻爆法隧道中常用激发极化观测形式对异常体的响应特征规律,模拟激发极化超前探测单点供电与多点聚焦供电,分析对应的电场分布特征,提出了适用于TBM施工隧道的三维激发极化超前探测聚焦扫描式观测形式;研究TBM施工机械对三维激发极化超前探测聚焦扫描式观测形式观测数据的干扰影响规律,提出基于统计比例的TBM干扰去除方法;为提高TBM施工隧道三维激发极化超前探测反演对异常体的定位精度,分析传统光滑约束反演中光滑约束权重对反演结果的影响,研究敏感度矩阵元素分布特征,提出基于敏感度加权的三维激发极化反演成像方法,在三维电阻率反演中利用已知地质信息,施加基于松弛变量的不等式约束压制反演多解性,设计基于OpenMP的总体系数矩阵cholesky分解与敏感度矩阵求解的并行计算算法加速反演;建立TBM施工隧道典型不良地质三维激发极化聚焦扫描式观测形式超前探测模型,分析断层、溶洞、复合地层等不良地质体的反演成像特征,使超前探测结果为TBM施工决策提供依据,在TBM施工隧道现场验证三维激发极化超前探测方法的有效性。在上述研究工作中,取得的研究结果如下:(1)隧道激发极化超前探测定点源三极、动点源三极、聚焦/聚焦测深观测形式对掌子面前方一定范围内低阻异常构造具有异常响应,模拟计算中多同性源阵列式观测形式对探测目标的异常响应程度较强,可达20.5%;多同性源阵列式观测形式受掌子面后方干扰构造及隧道支护结构的干扰影响较小,干扰异常比例低于0.6%。同时,相比于单点供电,多点聚焦供电方式可使电流在掌子面前方更集中,向隧道径向扩散较小,探测区域内电位降低速度减慢,形成聚焦效应。模拟计算模型中低阻异常构造深度小于12m时,单点供电的异常响应程度较强;深度大于12m时,多点聚焦供电方式的异常响应较强。(2)以多同性源阵列式与E-SCAN模式为基础的三维激发极化聚焦扫描式观测形式,对掌子面前方一定范围内地质异常体具有有效异常响应,受TBM构件等干扰影响程度低,可满足TBM施工隧道超前探测要求。(3)TBM复杂环境三维激发极化聚焦扫描式观测形式观测数据受TBM干扰具有较强的规律性,数值计算模型中改变探测区域内低阻异常构造位置、尺寸等参数,TBM模型参数保持不变时,观测数据受到的TBM干扰异常比例大致在12.0%左右。基于统计比例的TBM干扰去除方法,可有效去除TBM复杂环境三维激发极化超前探测观测数据受到的TBM干扰影响,开展的数值算例中观测数据的TBM干扰异常比例由10%以上降低到1.2%以下,现场试验的TBM干扰异常比例由23%以上下降到5.6%以下。(4)TBM施工隧道三维激发极化聚焦扫描式观测形式的反演计算中,光滑约束权重参考范围为0.1~1.0,当隧道断面、电极极距等变化时,光滑约束权重需做适当调整。反演中敏感度矩阵元素量级相差可达1010,模型单元与供电电极、测量电极越近,对应的敏感度元素绝对值越高。基于敏感度加权的反演方法,可提高三维激发极化反演深度定位精度,基于已知地质信息的松弛变量不等式约束反演方法,可有效压制反演多解性。(5)TBM施工隧道三维激发极化超前探测数值模拟的反演成像结果可较好反映断层破碎带、溶洞、复合地层等不良地质条件,预报结果可用作TBM施工决策依据。工程现场应用证明了 TBM施工隧道三维激发极化超前探测技术的可行性和有效性。
袁晔[8](2016)在《兰新二线大梁隧道高地应力软岩大变形控制技术研究》文中研究表明高地应力隧道软岩大变形一直是困扰隧道工程界的一个重大难题,在高速铁路、公路不断发展,长大深埋隧道越来越多的今天,这个问题也显得愈加突出。本文以兰新第二双线铁路大梁隧道为依托工程,通过理论分析、数值计算以及现场试验等手段,针对其施工期间出现的高地应力软岩大变形问题,对大变形隧道合理施工工法及有效的控制措施进行研究。论文具体进行了以下几方面工作:1、探讨了软岩大变形的发生机理和类型,着重分析了高地应力软岩隧道挤压性大变形的发生机制、破坏模式及变形特征。结合大梁隧道工程实际,对其高地应力挤压程度进行辨识并进行大变形等级划分,分析其施工中产生大变形的主要原因;2、根据大梁隧道斜井段高地应力软岩大变形的地质状况,建立三维数值模型,运用有限差分计算软件FLAC3D分别对三台阶法、三台阶临时仰拱法、三台阶七步法、CRD法等四种不同施工工法进行了数值模拟,得出了四种工法下隧道拱顶下沉和边墙水平位移发展规律,由数值模拟结果并考虑施工便捷性选取三台阶临时仰拱法作为大梁隧道大变形段首选施工工法;3、提出高地应力软岩隧道大变形控制对策及原则,并重点讨论了了锚杆和超前注浆小导管这两种支护手段在高地应力软岩隧道中的作用。通过FLAC3D对锚杆和超前注浆小导管在大梁隧道中的作用效果进行了数值模拟,得到了采用不同锚杆和超前小导管布设参数对隧道变形的影响。计算结果表明,大梁隧道采用6m-9m长度锚杆比较合理,超前小导管采用拱部140。,长度6m左右可以充分发挥其效果。探讨了新型让压锚杆在大梁隧道中的应用效果;4、通过在大梁隧道大变形段开展现场试验,得到了隧道在采用不同支护参数下的支护变形规律、围岩压力、钢拱架应力变化规律及围岩松动圈深度。现场各项监测结果验证了大梁隧道所采取的控制措施具有显着效果,可以将隧道变形减小30%左右。
任少强[9](2015)在《兰新高铁碎屑流及薄层板岩隧道施工变形控制技术》文中进行了进一步梳理在青藏高原修建高铁长大隧道是一个世界性的技术难题,设计施工中会遇到一系列的风险和困难,高铁隧道修建标准更高,应对复杂地质困难的方法更难以把握。兰新高铁是目前世界上海拔最高的高速铁路,大梁隧道、祁连山隧道是兰新铁路海拔最高点,3800米,也是目前世界上海拔最高的高铁隧道,其修建过程中遇到了许多意想不到的困难,需要开展科技创新去解决。本文依托上述两座Ⅰ级风险隧道建设,对部分技术难题开展研究,主要内容为:隧道穿越碎屑流地层施工技术、高地应力薄层板岩隧道施工大变形控制技术、高原长大隧道机械降效量化指标研究。主要研究内容和成果如下:(1)通过理论分析及现场试验,揭示了碎屑流的工程特性,其主要组成为断层角砾、碎屑颗粒、砂土和水的混合物质,具有重度大、黏度高、流动性强、突发性强的特性,且分布范围广,隧道施工中难以预判。通过对隧道施工中碎屑流形成机理的研究,提出了碎屑流形成的三个阶段,即:先兆阶段、影响阶段、发生阶段。(2)结合祁连山隧道碎屑流段的工程施工,采用现场试验及理论分析方法,研究了隧道支护技术及开挖方法,提出了以碎屑体超前预报、掌子面封堵、超前高位泄水、超前强支护、强初期支护为核心的碎屑流地层高铁大断面隧道施工技术。(3)结合大梁隧道高地应力薄层板岩大变形控制难题,通过地应力的现场测试及围岩特性的试验分析,得出水平地应力(7.18~25.14MPa)大于垂直地应力,围岩强度与应力比在0.025~0.126范围,揭示了大梁隧道薄层板岩段变形为挤压型大变形,提出了高地应力薄层板岩隧道大变形分为严重大变形、中等大变形、轻微大变形和无大变形四级。(4)通过对系统锚杆的现场试验及数值模拟分析,得出了薄层板岩(Vc-2)系统锚杆效果不明显。通过对单层格栅、单层H175型钢、格栅+I20型钢双层支护的对比试验,得出双层支护控制变形效果最好,其次是单层H175型钢,单层格栅最差。(5)在严重大变形段,选取逐渐增强支护参数及预留变形量的四个试验段,分别进行现场试验,提出合理的预留变形量为50cm,并经过大量隧道变形数据统计分析,验证了该预留变形量具有95%以上的概率不侵限。(6)以高原环境实验舱配合发动机进气氮气掺混的方法,完成柴油机工作性能高原隧道环境模拟测试平台的设计和搭建,获得高原隧道施工环境下动力机械降效的量化评价。对高原长大隧道施工的设备配套及机械定额完善提供了支持。
王晓琴[10](2014)在《锦屏二级水电站引水隧洞涌水治理方案研究》文中指出涌水是隧洞施工中最常见的水文地质现象,大量的涌水往往给工程带来许多困难和危害,甚至造成严重事故而迫使工程停工,从而大大影响工程施工。隧洞涌水的防治方法主要是排水法和止水法。本论文以大瑶山隧洞、老青山隧洞、南玲隧洞处理涌水施工为研究对象,同时分析探讨锦屏二级水电站引水隧洞地下水的活动特征和出水构造规律,分析结果表明:大瑶山隧洞F9断层采用预突泥灌浆和短管棚结合的地层预加固方法;老青山输水隧洞F7断层破碎涌水带采取工作面预突泥灌浆堵水和加固地层;南岭隧洞以高压劈裂突泥灌浆及长管棚支护为主。归纳总结围岩突泥灌浆堵水、地表陷坑处理及改移河道、监控量测、信息反馈、地质预测预报等的一整套岩溶综合整治的技术;锦屏二级水电站引水隧洞施工阶段面临的地下水具有压力高、稳定流量大等特点,对涌水采用引排封堵结合的处理方法,以“探、防、排、控、堵”为基本原则,确保隧洞安全、快速施工。通过实例分析,归纳总结出典型隧洞涌水的一些经验和技术,以为保证类似隧洞工程的正常施工提供借鉴方案。
二、大桥引水隧洞采用超前注浆穿越大断层的成功实例(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、大桥引水隧洞采用超前注浆穿越大断层的成功实例(论文提纲范文)
(1)不良地质条件下双护盾TBM掘进适应性研究及施工安全性评价(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 |
1.2.1 TBM掘进参数和掘进适应性研究 |
1.2.2 围岩与TBM相互作用研究现状 |
1.2.3 TBM在不良地质段的卡机判别及预防研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 完整地层条件下双护盾TBM掘进过程施工力学响应分析 |
2.1 问题的提出 |
2.2 双护盾TBM结构特点及掘进模式 |
2.2.1 双护盾TBM结构特点 |
2.2.2 双护盾TBM掘进模式 |
2.3 依托工程简介 |
2.3.1 地形地貌 |
2.3.2 地层岩性 |
2.4 双护盾TBM各组成部分及其掘进过程的数值实现 |
2.4.1 双护盾TBM各组成部分空间位置关系 |
2.4.2 双护盾TBM掘进过程的数值实现 |
2.4.3 计算参数 |
2.4.4 接触设置 |
2.5 计算结果 |
2.5.1 竖向位移 |
2.5.2 水平位移 |
2.5.3 塑性区分布 |
2.5.4 管片内力 |
2.6 本章小结 |
第三章 围岩破碎条件下双护盾TBM掘进过程施工力学响应分析 |
3.1 问题的提出 |
3.2 遍布节理模型 |
3.2.1 概述 |
3.2.2 节理材料的力学行为 |
3.3 节理材料模型的验证 |
3.3.1 节理边坡验证模型 |
3.3.2 计算结果 |
3.4 TBM穿越断层破碎带施工力学响应研究 |
3.4.1 断层破碎带地质概况 |
3.4.2 数值计算结果 |
3.5 本章小结 |
第四章 地层与TBM相互作用机制研究 |
4.1 问题的提出 |
4.2 TBM掘进过程围岩LDP曲线分析 |
4.2.1 LDP曲线 |
4.2.2 双护盾TBM掘进过程的围岩LDP曲线 |
4.3 TBM卡机的产生及判据 |
4.3.1 基于数值分析的护盾与围岩接触状态分析 |
4.3.2 基于数值分析的TBM卡机情况判断 |
4.4 本章小结 |
结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表论文及科研情况 |
(2)深部软弱地层TBM掘进挤压变形卡机及防控过程FDEM数值模拟研究(论文提纲范文)
论文主要创新点 |
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 深部软弱地层隧洞围岩挤压大变形研究现状 |
1.2.2 TBM卡机及防控研究现状 |
1.2.3 FDEM数值模拟研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
第2章 有限元——离散元耦合方法(FDEM)数值模拟研究进展 |
2.1 引言 |
2.2 研究进展概况 |
2.2.1 两种FDEM方法比较 |
2.2.2 国内外研究概况 |
2.3 FDEM方法的研究 |
2.3.1 算法改进 |
2.3.2 网格敏感性分析 |
2.3.3 参数标定 |
2.3.4 软件开发和并行计算 |
2.4 FDEM在岩石力学及岩石工程中的模拟研究进展 |
2.4.1 地下工程开挖及围岩稳定性控制模拟 |
2.4.2 岩石边坡稳定性分析 |
2.4.3 岩石水压致裂模拟 |
2.4.4 岩石破裂声发射模拟 |
2.4.5 岩石室内试验模拟 |
2.5 存在问题 |
2.6 小结 |
第3章 实验室尺度和工程尺度FDEM数值模拟网格尺寸敏感性分析 |
3.1 引言 |
3.2 室内试验和输入参数 |
3.2.1 室内试验结果 |
3.2.2 参数标定结果 |
3.3 室内模拟试验试件网格尺寸和加载速率敏感性分析 |
3.3.1 研究现状 |
3.3.2 岩样和加载板间摩擦系数k的影响 |
3.3.3 网格尺寸敏感性分析 |
3.3.4 加载速率敏感性分析 |
3.3.5 三轴压缩模拟结果 |
3.4 隧洞开挖模拟网格尺寸敏感性分析 |
3.4.1 研究现状 |
3.4.2 模型简介 |
3.4.3 隧洞开挖模拟网格尺寸敏感性分析 |
3.5 小结 |
第4章 隧洞开挖FDEM数值模拟软化应力路径的标定 |
4.1 引言 |
4.2 二维隧洞开挖模拟原理及在FDEM中的实现方式 |
4.3 临界动能的选择方法 |
4.3.1 不同临界动能对模拟结果的影响 |
4.3.2 临界动能的选取方法 |
4.3.3 粘滞阻尼的影响 |
4.4 软化时步的标定 |
4.5 软化曲线的标定 |
4.5.1 不同软化曲线对围岩裂纹扩展的影响 |
4.5.2 不同软化曲线对模型动能的影响 |
4.5.3 不同软化曲线对应力-位移曲线(收敛-约束法)的影响 |
4.6 小结 |
第5章 考虑岩石强度时效性的围岩破裂碎胀过程FDEM数值模拟 |
5.1 引言 |
5.2 岩石强度/刚度劣化规律 |
5.2.1 岩石强度劣化规律 |
5.2.2 围压对岩石长期强度和弹模的影响 |
5.2.3 工程应用 |
5.3 岩石强度劣化过程 |
5.4 考虑岩石强度/刚度时效性的隧洞围岩破裂碎胀过程 |
5.4.1 隧洞开挖后围岩瞬时响应 |
5.4.2 考虑岩石强度劣化的围岩破裂碎胀过程(仅考虑c和θ的劣化) |
5.4.3 考虑岩石抗拉强度劣化的隧洞围岩破裂碎胀过程 |
5.4.4 考虑岩石刚度劣化的隧洞围岩破裂碎胀过程 |
5.4.5 劣化系数α的影响 |
5.4.6 考虑瞬时响应和长期强度同时作用下的隧洞围岩破裂碎胀过程 |
5.5 工程案例分析 |
5.6 小结 |
第6章 深部软弱地层TBM卡机过程FDEM数值模拟 |
6.1 引言 |
6.2 TBM卡机机理 |
6.3 裸洞条件下围岩挤压大变形过程模拟 |
6.3.1 工程概况 |
6.3.2 计算模型 |
6.3.3 隧洞围岩挤压大变形过程模拟结果 |
6.4 深部软弱地层TBM卡机过程模拟 |
6.4.1 基于网格覆盖的TBM卡机模拟原理 |
6.4.2 ABH输水隧洞TBM设备参数 |
6.4.3 连续掘进工况下TBM卡机过程模拟 |
6.4.4 停机状态下TBM卡机过程模拟 |
6.5 小结 |
第7章 深部软弱地层TBM卡机防控FDEM数值模拟 |
7.1 引言 |
7.2 TBM卡机脱困处理及预防卡机措施 |
7.3 加大扩挖间隙预防TBM卡机模拟 |
7.4 预注浆预防TBM卡机模拟 |
7.4.1 预注浆围岩加固机理 |
7.4.2 不同扩挖间隙下预注浆预防TBM卡机模拟 |
7.5 TBM卡机后脱困过程FDEM数值模拟 |
7.6 小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 存在不足 |
8.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士期间发表的论文 |
致谢 |
(3)基于指标体系的隧道施工与运营安全风险评估方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景、目的及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究目的及意义 |
1.2 隧道工程安全风险管理研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.2.3 隧道工程风险评估发展动态及存在的问题 |
1.3 本文主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 主要内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 隧道施工安全风险源辨识 |
2.1 隧道施工风险源辨识框架 |
2.2 风险事故与致灾地质构造的辨识 |
2.2.1 隧道施工风险事故辨识 |
2.2.2 隧道施工风险机理与风险源辨识 |
2.3 隧道施工安全风险源辨识 |
2.3.1 隧道总体、不良及特殊地质段施工安全外部环境风险源 |
2.3.2 隧道总体、不良及特殊地质段施工安全内部风险源 |
2.4 隧道施工安全风险源等级评定标准 |
2.4.1 隧道施工安全外部环境风险源 |
2.4.2 隧道施工安全内部风险源 |
2.5 本章小结 |
第三章 在役隧道结构安全风险源辨识 |
3.1 在役隧道结构安全风险源辨识框架 |
3.2 事故调查方法和因果模型的历史演变 |
3.3 基于Bow Tie法的在役隧道结构安全风险识别 |
3.3.1 危险场景的顶事件辨识 |
3.3.2 基于Bow Tie法典型风险事件机理分析 |
3.4 在役隧道结构安全风险源辨识与等级评定标准 |
3.4.1 在役隧道结构安全外部环境风险源 |
3.4.2 在役隧道结构安全内部风险源 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于指标体系的隧道施工安全风险评估方法 |
4.1 隧道施工安全风险评估及管理流程 |
4.2 基于指标体系的隧道施工安全风险评估方法 |
4.2.1 影响因素综合评判法 |
4.2.2 隧道施工安全风险等级评价方法 |
4.3 隧道施工安全风险评价指标的设计 |
4.3.1 评价指标应具备的特征 |
4.3.2 指标权重的确定 |
4.3.3 公路隧道施工安全风险评估指标体系框架 |
4.4 建立隧道施工风险因子指标体系 |
4.4.1 风险因子评价模型 |
4.4.2 隧道施工风险因子指标权重计算 |
4.4.3 隧道施工风险因子指标体系 |
4.5 建立隧道施工安全因子指标体系 |
4.5.1 安全因子评价模型 |
4.5.2 隧道施工安全因子指标权重计算 |
4.5.3 隧道施工安全因子指标体系 |
4.6 本章小结 |
第五章 基于指标体系的在役隧道结构安全风险评估方法 |
5.1 隧道运营安全风险评估及管理流程 |
5.2 基于指标体系的隧道运营安全风险评估方法 |
5.2.1 在役隧道结构安全风险概述 |
5.2.2 在役隧道结构安全等级评价模型 |
5.3 在役隧道结构风险因子 |
5.3.1 风险因子权重计算 |
5.3.2 在役隧道结构风险因子指标体系 |
5.4 在役隧道结构安全因子 |
5.4.1 安全因子权重计算 |
5.4.2 在役隧道结构安全因子指标体系 |
5.5 本章小结 |
第六章 工程实例分析 |
6.1 虹梯关特长隧道施工安全风险评估与控制 |
6.1.1 工程概况 |
6.1.2 虹梯关隧道施工安全总体风险评估 |
6.1.3 虹梯关隧道施工安全专项风险评估 |
6.2 重庆缙云山隧道结构安全风险评估 |
6.2.1 工程概况 |
6.2.2 在役隧道结构安全风险评估 |
6.3 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学习期间发表的论着及参加的项目 |
(4)厦门轨道交通2号线过海段施工技术及风险控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外盾构隧道研究与应用现状 |
1.2.1 国外研究与应用现状 |
1.2.2 国内研究与应用现状 |
1.2.3 国内外研究与应用现状分析 |
1.3 本文研究内容 |
1.4 研究方法及研究思路 |
第二章 跨海隧道施工技术研究 |
2.1 跨海隧道施工工法研究 |
2.1.1 盾构法(TBM法) |
2.1.2 沉管法 |
2.1.3 矿山法(又名钻爆法) |
2.1.4 新的跨海隧道工法 |
2.1.5 综合分析对比 |
2.2 跨海隧道施工工艺研究 |
2.2.1 盾构法施工工艺 |
2.2.2 矿山法施工工艺 |
2.3 本章小结 |
第三章 轨道交通盾构法跨海隧道风险及控制措施 |
3.1 盾构法施工常见风险及控制措施 |
3.1.1 盾构姿态纠偏风险 |
3.1.2 盾构始发与到达风险 |
3.1.3 盾尾密封失效风险 |
3.1.4 地表坍塌风险 |
3.1.5 穿越构(建)筑物风险 |
3.2 跨海隧道盾构法施工风险及控制措施 |
3.2.1 掌子面与海水贯通风险 |
3.2.2 喷涌风险 |
3.2.3 隧道上浮风险 |
3.2.4 地质勘查失准风险 |
3.3 海东区间跨海隧道盾构法施工风险及控制措施 |
3.3.1 特殊地层爆破 |
3.3.2 特殊地层带压开舱作业及动火作业 |
3.3.3 穿越特殊地层 |
3.3.4 工法转换 |
3.4 本章小结 |
第四章 厦门轨道交通2号线海东区间整体施工方案 |
4.1 工程概况 |
4.1.1 工程简介 |
4.1.2 工程地质 |
4.1.3 工程水文地质 |
4.1.4 周边环境 |
4.2 海东区间整体方案 |
4.2.1 盾构选型 |
4.2.2 盾构法施工 |
4.2.3 矿山法施工 |
4.3 本章小结 |
第五章 厦门轨道交通2号线海东区间风险控制措施研究 |
5.1 特殊地层爆破作业 |
5.2 特殊地层带压进舱换刀及动火作业 |
5.2.1 带压进舱作业 |
5.2.2 带压进舱动火作业 |
5.3 盾构法隧道穿越特殊地层段 |
5.3.1 穿越孤石及基岩凸起区 |
5.3.2 穿越爆破区 |
5.3.3 穿越侵陷新岩脉 |
5.3.4 穿越破碎化全断面硬岩 |
5.4 矿山段盾构法施工 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
附表 |
参考文献 |
致谢 |
(5)硬岩地层长距离过海地铁区间施工工法分析(论文提纲范文)
0 引言 |
1 工程概况 |
1.1 区间设计概况 |
1.2 工程与水文地质 |
1.2.1 地层岩性 |
1.2.2 岩石强度 |
1.2.3 场区地质构造及断层特点 |
1.2.4 地层渗透性 |
2 海底隧道施工工法 |
3 结构断面 |
3.1 钻爆法结构断面 (见图2) |
3.2 TBM法结构断面 (见图3) |
4 施工方法分析 |
4.1 钻爆法可行性及关键技术 |
4.1.1 可行性分析 |
4.1.2 关键技术 |
4.1.2. 1 防突 (涌) 水技术 |
4.1.2. 2 对不良地质的适应性 |
4.2 TBM法可行性分析及关键技术 |
4.2.1 可行性分析 |
4.2.2 关键技术 |
4.2.2. 1 TBM技术参数 |
4.2.2. 2 TBM对不良地质的适应性 |
4.3 施工方法综合比选 |
5 结语 |
(6)深埋隧洞穿越风化花岗岩断层带涌水突泥机理研究(论文提纲范文)
作者简历 |
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
§1.1 选题的来源、目的和意义 |
1.1.1 选题的来源 |
1.1.2 选题的目的和意义 |
§1.2 国内外研究现状、发展趋势及存在的主要问题 |
1.2.1 风化花岗岩物理力学特性研究现状 |
1.2.2 隧洞穿越断层带涌水突泥机理研究现状 |
1.2.3 发展趋势及存在的主要问题 |
§1.3 研究内容、技术路线和创新点 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.3.3 创新点 |
第2章 风化花岗岩物理力学性质研究 |
§2.1 花岗岩的风化作用及风化产物 |
2.1.1 主要造岩矿物和岩石的抗风化稳定性 |
2.1.2 花岗岩风化作用及产物 |
§2.2 花岗岩垂直风化带及选择性风化带的划分 |
2.2.1 花岗岩垂直风化带划分 |
2.2.2 花岗岩选择性风化带划分 |
§2.3 风化花岗岩的水理化特性 |
2.3.1 花岗岩风化产物的水理化特性 |
2.3.2 花岗岩残积土水化崩解的结构性特点 |
2.3.3 研究区深埋花岗岩断层带残积土水化崩解特性分析 |
§2.4 物质成分及微观结构试验 |
2.4.1 X-射线衍射矿物分析试验 |
2.4.2 环境扫描电子显微镜试验 |
§2.5 风化花岗岩物理力学试验 |
2.5.1 制样及试验介绍 |
2.5.2 密度及重度测试 |
2.5.3 吸水性试验 |
2.5.4 空隙性试验 |
2.5.5 力学试验 |
§2.6 深埋断层带花岗岩残积土物理力学试验 |
2.6.1 制样及试验介绍 |
2.6.2 物理性质试验 |
2.6.3 颗粒级配试验 |
2.6.4 力学试验 |
§2.7 岩石风化程度及岩体完整性的声波测试试验 |
2.7.1 试验原理及设备介绍 |
2.7.2 基于波速测试的岩石风化程度划分 |
2.7.3 基于波速测试的岩体完整特性分析 |
§2.8 本章小结 |
第3章 隧洞涌水突泥影响因素分析 |
§3.1 地形地貌对涌水突泥的影响分析 |
3.1.1 地形地貌对水文地质条件的影响 |
3.1.2 地形地貌对岩土体渗透特性的影响 |
3.1.3 地形地貌对隧洞围岩应力的影响 |
§3.2 地层岩性及结构特征对涌水突泥的影响分析 |
3.2.1 围岩成分对强度及风化特征的影响 |
3.2.2 围岩结构及构造特征对物理力学特性的影响 |
3.2.3 地层岩性及结构特征对涌水突泥的综合影响 |
§3.3 地质构造对涌水突泥的影响分析 |
3.3.1 张断层围岩分布特点 |
3.3.2 单条张性断层涌水突泥致灾构造 |
3.3.3 研究区断裂构造格局 |
3.3.4 研究区线路区域断层分布特点 |
3.3.5 区域地质构造特征对隧洞涌水突泥的影响分析 |
§3.4 气象及地下水对涌水突泥的影响分析 |
3.4.1 季节气候及降水的影响 |
3.4.2 地下水水文地质特点的影响 |
§3.5 花岗岩断层带风化特点对涌水突泥的影响分析 |
3.5.1 一般岩石断层带风化特点 |
3.5.2 花岗岩断层带风化特点及对涌水突泥的影响 |
§3.6 其他因素对涌水突泥的影响分析 |
§3.7 本章小结 |
第4章 基于流固耦合的深埋隧洞穿越风化花岗岩断层带涌水突泥机理 |
§4.1 概述 |
§4.2 FLAC3D流固耦合数值计算原理及基本假定 |
§4.3 基于断层角度及组合断层影响的隧洞涌水突泥机理 |
4.3.1 模型方案 |
4.3.2 计算参数及模拟方法 |
4.3.3 单断层孔隙水压力场及渗流场分析 |
4.3.4 单断层应力场分析 |
4.3.5 单断层位移场分析 |
4.3.6 组合断层孔隙水压力场及渗流场分析 |
4.3.7 组合断层应力场分析 |
4.3.8 组合断层位移场分析 |
§4.4 基于孔隙水压力影响的隧洞涌水突泥机理 |
4.4.1 数值模拟方案 |
4.4.2 计算参数及模拟方法 |
4.4.3 孔隙水压力场及渗流场分析 |
4.4.4 应力场分析 |
4.4.5 位移场分析 |
§4.5 基于围岩类别影响的隧洞涌水突泥机理 |
4.5.1 数值模拟方案 |
4.5.2 计算参数及模拟方法 |
4.5.3 孔隙水压力场及渗流场分析 |
4.5.4 应力场分析 |
4.5.5 位移场分析 |
§4.6 基于多因素影响的隧洞逼近断层带涌水突泥风险综合研究 |
4.6.1 研究目的及思路 |
4.6.2 数值模拟方案 |
4.6.3 正交模拟计算及涌水突泥风险分析 |
4.6.4 掌子面涌水突泥风险的综合影响模型 |
4.6.5 数值分析结果与模型预测结果对比 |
4.6.6 断层反倾时正交模拟计算及涌水突泥风险分析 |
4.6.7 断层反倾时掌子面涌水突泥风险的综合影响模型 |
4.6.8 断层反倾时数值分析结果与模型预测结果对比 |
§4.7 本章小结 |
第5章 基于离散元的深埋隧洞风化花岗岩断层带围岩塌落及裂纹演化机理 |
§5.1 概述 |
§5.2 数值模拟方案 |
5.2.1 PFC2D简介 |
5.2.2 模拟方案及细观参数标定 |
5.2.3 计算模型及初始地应力场平衡 |
§5.3 隧洞初次开挖围岩塌落及裂纹演化过程分析 |
5.3.1 初次开挖围岩塌落变形分析 |
5.3.2 初次开挖模型内部受力特征分析 |
5.3.3 初次开挖围岩细观裂纹演化特点分析 |
5.3.4 初次开挖围岩应力监测分析 |
§5.4 塌方段治理后二次开挖拱顶塌落及裂纹演化分析 |
5.4.1 塌方堆积体注浆加固处理 |
5.4.2 二次开挖阶段围岩塌落过程分析 |
5.4.3 二次开挖阶段围岩裂纹演化分析 |
§5.5 本章小结 |
第6章 工程实例分析 |
§6.1 工程背景 |
§6.2 工程地质与水文地质条件 |
6.2.1 地形地貌 |
6.2.2 地层岩性 |
6.2.3 地质构造 |
6.2.4 岩体风化特征 |
6.2.5 气象及水文地质 |
6.2.6 工程地质评价 |
6.2.7 龙津溪隧洞沿线断层分布 |
§6.3 施工方法简介 |
§6.4 主要涌水突泥情况 |
§6.5 涌水突泥孕育机理分析 |
6.5.1 风化花岗岩断层带隧洞涌水突泥物质基础 |
6.5.2 深埋花岗岩断层带的富水构造 |
6.5.3 工程扰动 |
§6.6 涌水突泥模式及机理分析 |
6.6.1 涌水突泥模式分析 |
6.6.2 掌子面防突层破坏涌水突泥模式机理分析 |
6.6.3 拱顶空腔聚水垮塌涌水突泥模式机理分析 |
6.6.4 渗透变形破坏涌水突泥模式机理分析 |
6.6.5 有压管流涌水突泥模式机理分析 |
§6.7 本章小结 |
第7章 结论及展望 |
§7.1 结论 |
§7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(7)TBM施工隧道含水构造三维激发极化超前探测方法与应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 TBM施工隧道超前地质预报研究现状 |
1.2.2 激发极化超前探测观测形式研究现状 |
1.2.3 激发极化与电阻率反演成像方法研究现状 |
1.3 目前研究存在问题 |
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 创新点 |
第二章 TBM施工隧道电场干扰特征及三维激发极化超前探测观测形式 |
2.1 隧道全空间条件激发极化超前探测常用观测形式 |
2.1.1 钻爆法隧道激发极化超前探测常用观测形式 |
2.1.2 隧道激发极化超前探测常用观测形式正演模拟 |
2.2 隧道三维全空间条件聚焦电场特征 |
2.2.1 隧道无异常构造的聚焦电场特征 |
2.2.2 隧道前方存在异常构造的聚焦电场特征 |
2.2.3 隧道异常构造与干扰构造同时存在的聚焦电场特征 |
2.3 TBM复杂环境激发极化电场干扰特征 |
2.3.1 隧道激发极化超前探测常用观测形式的TBM干扰响应特征 |
2.3.2 TBM复杂环境激发极化观测形式对比分析 |
2.4 TBM复杂环境三维激发极化超前探测聚焦扫描式观测形式 |
2.4.1 TBM复杂环境三维激发极化超前探测聚焦扫描式观测形式 |
2.4.2 三维激发极化超前探测聚焦扫描式观测形式正演响应特征 |
2.5 TBM复杂环境干扰去除方法 |
2.5.1 基于统计比例的TBM干扰去除方法 |
2.5.2 TBM环境干扰去除数值试验 |
2.5.3 TBM环境干扰去除现场试验 |
2.6 本章小结 |
第三章 TBM施工隧道三维激发极化反演成像方法 |
3.1 传统三维激发极化超前探测反演光滑约束分析 |
3.1.1 传统三维激发极化光滑约束反演 |
3.1.2 光滑约束权重影响评价 |
3.2 TBM施工隧道聚焦扫描式观测形式三维激发极化反演成像方法 |
3.2.1 三维激发极化聚焦扫描式观测形式超前探测敏感度矩阵特征 |
3.2.2 适用于TBM施工隧道的三维激发极化敏感度加权反演方法 |
3.2.3 敏感度加权反演数值算例 |
3.2.4 敏感度加权反演物理模型试验 |
3.3 基于已知地质信息的约束反演方法 |
3.3.1 基于松弛变量的不等式约束反演 |
3.3.2 不等式约束反演数值算例 |
3.4 基于OpenMP的主从并行式激发极化反演加速算法 |
3.5 TBM施工隧道三维激发极化超前探测方法 |
3.6 本章小结 |
第四章 TBM复杂环境典型不良地质三维激发极化超前探测数值试验与施工决策 |
4.1 TBM施工隧道常见不良地质体 |
4.2 TBM复杂环境典型不良地质体三维激发极化超前探测反演成像特征 |
4.2.1 TBM复杂环境数值试验计算模型与TBM干扰修正 |
4.2.2 TBM复杂环境三维激发极化超前探测断层反演成像特征 |
4.2.3 TBM复杂环境三维激发极化超前探测溶洞反演成像特征 |
4.2.4 TBM复杂环境三维激发极化超前探测复合地层反演成像特征 |
4.3 TBM施工隧道不良地质超前处理措施与TBM施工决策 |
4.3.1 TBM施工隧道不良地质超前处理措施 |
4.3.2 基于TBM施工隧道超前预报结果的TBM施工决策 |
4.4 本章小结 |
第五章 TBM施工隧道三维激发极化超前探测工程应用 |
5.1 TBM搭载的三维激发极化超前探测系统 |
5.1.1 TBM环境三维激发极化超前探测系统搭载 |
5.1.2 TBM环境三维激发极化超前探测实施流程 |
5.2 吉林引松供水工程4标段71+351~71+321段落超前探测实例 |
5.2.1 工程概况与超前探测段落工程地质分析 |
5.2.2 三维激发极化超前地质探测结果 |
5.2.3 TBM施工决策 |
5.3 吉林引松供水工程4标段66+824~66+794段落超前探测实例 |
5.3.1 超前探测段落工程地质分析 |
5.3.2 三维激发极化超前地质探测结果与TBM施工决策 |
5.4 引汉济渭工程岭南段K30+381~K30+411段落超前探测实例 |
5.4.1 工程概况与超前探测段落工程地质分析 |
5.4.2 三维激发极化超前地质探测结果与TBM施工决策 |
5.5 引汉济渭工程岭北段K51+597~K51+527段落超前探测实例 |
5.5.1 工程概况与超前探测段落工程地质分析 |
5.5.2 基于信息融合的超前探测结果 |
5.5.3 TBM施工决策 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间的科研成果、参与项目及所获奖励 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(8)兰新二线大梁隧道高地应力软岩大变形控制技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 大变形隧道工程实践 |
1.2.2 大变形及控制技术研究现状 |
1.3 本文研究内容、技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 依托工程概况 |
1.4.1 工程概况 |
1.4.2 地质及水文条件 |
1.4.3 施工期间面临的问题 |
第2章 高地应力软岩隧道大变形机制 |
2.1 概述 |
2.2 高地应力软岩隧道大变形形成机制 |
2.2.1 隧道围岩大变形及其类型 |
2.2.2 高地应力软岩大变形机制 |
2.2.3 高地应力软岩大变形特征 |
2.3 大梁隧道大变形分析 |
2.3.1 大梁隧道初始地应力测试 |
2.3.2 隧道大变形等级研究 |
2.3.3 大梁隧道大变形原因分析 |
2.4 小结 |
第3章 大梁隧道大变形段施工工法数值模拟研究 |
3.1 概述 |
3.2 常用软岩隧道施工工法及其优缺点 |
3.3 模拟工况及建模情况 |
3.3.1 FLAC~(3D)有限差分软件简介 |
3.3.2 计算模型及参数 |
3.4 计算结果分析 |
3.4.1 拱顶沉降及水平收敛 |
3.4.2 掌子面挤出变形 |
3.4.3 初期支护内力对比 |
3.4.4 塑性区对比 |
3.5 大梁隧道大变形段施工工法选择 |
3.6 小结 |
第4章 高地应力软岩隧道大变形控制措施研究 |
4.1 概述 |
4.2 高地应力软岩隧道大变形控制措施及原则 |
4.2.1 国内外典型高地应力软岩大变形隧道及其整治措施 |
4.2.2 高地应力软岩大变形隧道支护原则和基本措施 |
4.3 锚杆在高地应力软岩隧道中的应用研究 |
4.3.1 锚杆的作用机理 |
4.3.2 长锚杆在隧道围岩大变形中的作用 |
4.3.3 锚杆作用效果数值模拟 |
4.3.4 涨壳式中空注浆让压锚杆在大变形隧道中的应用 |
4.3.5 大变形隧道锚杆类型选择 |
4.4 超前注浆小导管在高地应力软岩隧道中的应用研究 |
4.4.1 超前注浆小导管作用机理 |
4.4.2 超前小导管注浆数值模拟 |
4.4.3 大梁隧道双层超前小导管注浆工艺 |
4.5 小结 |
第5章 大梁隧道大变形段现场试验与监控量测 |
5.1 概述 |
5.2 试验段概况 |
5.3 现场试验内容及方案 |
5.3.1 试验内容 |
5.3.2 试验实施方案 |
5.4 试验结果及分析 |
5.4.1 拱顶下沉及周边收敛 |
5.4.2 围岩压力 |
5.4.3 钢拱架应力 |
5.4.4 围岩松动圈 |
5.5 小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间参加的科研项目及发表的学术论文 |
(9)兰新高铁碎屑流及薄层板岩隧道施工变形控制技术(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 本课题的工程背景及研究意义 |
1.1.1 课题工程背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 碎屑流灾变研究现状调查 |
1.2.2 高地应力软岩隧道大变形研究现状 |
1.2.3 高原动力机械研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 研究方法及技术路线 |
2 碎屑流形成机理及隧道稳定性控制 |
2.1 概述 |
2.2 碎屑流工程特性 |
2.3 碎屑流形成机理分析 |
2.3.1 碎屑流形成条件分析 |
2.3.2 碎屑流发生机理分析 |
2.4 隧道穿越碎屑流稳定性控制 |
2.4.1 碎屑体超前预报 |
2.4.2 掌子面封堵 |
2.4.3 超前高位泄水 |
2.4.4 强超前支护 |
2.4.5 强初期支护 |
2.5 小结 |
3 高地应力薄层板岩隧道大变形机理分析 |
3.1 概述 |
3.2 大梁隧道薄层板岩工程特性研究 |
3.2.1 大梁隧道地质概况 |
3.2.2 围岩物理力学性质 |
3.2.3 地应力测试 |
3.2.4 大梁隧道围岩变形特性 |
3.3 高地应力板岩隧道大变形机理及等级划分 |
3.3.1 大梁隧道大变形机理 |
3.3.2 大变形隧道的分级方法 |
3.3.3 大梁隧道大变形等级的划分 |
3.4 本章小结 |
4 高地应力薄层板岩隧道大变形控制技术研究 |
4.1 薄层板岩隧道合理支护参数及预留变形量研究 |
4.1.1 现场试验研究 |
4.1.2 极高地应力变形的统计分析 |
4.1.3 合理预留变形量研究 |
4.2 薄层板岩隧道施工锚杆作用效果研究 |
4.2.1 现场测试 |
4.2.2 锚杆控制变形数值模拟分析 |
4.2.3 锚杆作用效果分析 |
4.3 薄层板岩隧道格栅与型钢作用效果研究 |
4.3.1 现场试验方案设计 |
4.3.2 试验结果 |
4.3.3 型钢与格栅支护效果对比分析 |
4.4 本章小结 |
5 高原长大隧道施工设备降效指标量化研究 |
5.1 概述 |
5.2 发动机测试 |
5.2.1 测试系统的搭建 |
5.2.2 实验结果与分析 |
5.2.3 工作效率的数学模型 |
5.3 空压机测试 |
5.3.1 测试系统的搭建 |
5.3.2 实验结果与分析 |
5.4 施工设备的维保分析 |
5.4.1 不同环境下装载机的维保分析 |
5.4.2 不同环境下挖掘机的维保分析 |
5.4.3 不同环境下空压机的维保分析 |
5.5 本章小结 |
6 主要结论及展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
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 |
(10)锦屏二级水电站引水隧洞涌水治理方案研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容及研究意义 |
1.3.1 本文研究的主要内容 |
1.3.2 本文研究的意义 |
第二章 涌水的危害及防治处理 |
2.1 涌水的危害 |
2.1.1 隧洞涌水量的预测预报 |
2.1.2 隧洞涌水的基本规律研究 |
2.2 涌水的防治处理 |
2.2.1 排水法 |
2.2.2 止水法 |
第三章 岩溶地区长大隧洞岩溶水的防治处理 |
3.1 岩溶水的危害 |
3.2 岩溶地区隧洞防治岩溶水的原则 |
3.3 预突泥灌浆封堵岩溶水技术 |
3.3.1 预突泥灌浆堵水机理 |
3.3.2 预突泥灌浆封堵岩溶涌水工艺 |
3.3.3 超前探水技术 |
3.3.4 采用无毒、价格便宜、料源广的水泥、水玻璃作突泥灌浆材料 |
第四章 隧洞涌水及其防治处理的工程实例 |
4.1 中国大瑶山隧洞(F9断层) |
4.1.1 概况 |
4.1.2 F9断层采用预突泥灌浆等措施加固防水 |
4.2 中国引洱入宾工程老青山输水隧洞 |
4.2.1 概况 |
4.2.2 F7断层破碎涌水带采取预突泥灌浆等措施 |
4.3 中国南岭隧洞 |
4.3.1 概况 |
4.3.2 岩溶突水涌泥灾害的综合治理技术及效果 |
4.4 小结 |
第五章 锦屏二级水电站引水隧洞施工期涌水治理 |
5.1 概况 |
5.1.1 工程地质条件 |
5.1.2 水文地质条件 |
5.2 地下水活动特点及出水构造规律 |
5.2.1 长探洞涌水情况及涌水点统计分析 |
5.2.2 长探洞涌水特征及规律 |
5.2.3 辅助洞涌水情况分析 |
5.2.3.1 辅助洞东端 |
5.2.3.2 辅助洞西端 |
5.2.4 引水洞地下水活动特点和出水结构规律 |
5.2.4.1 地下水活动特点 |
5.2.4.2 出水构造规律 |
5.3 引水洞涌水预测 |
5.3.1 涌水量预测 |
5.3.2 突发性涌水点数量的预测 |
5.3.3 引水洞的外水压力 |
5.4 施工期地下水处理原则和治理方案 |
5.4.1 施工期地下水处理原则 |
5.4.2 地下水处理总体方案 |
5.4.3 地下水处理工作方案流程 |
5.5 地下水的地质超前预报 |
5.5.1 超前地质预报工作内容 |
5.5.2 施工期地质超前预报体系 |
5.5.3 预测预报信息管理 |
5.6 地下水控制与排放 |
5.6.1 施工前期排水规划 |
5.6.2 施工后期排水规划 |
5.6.3 导排方法 |
5.6.3.1 隧洞纵向排水 |
5.6.3.2 隧洞横向排水 |
5.6.3.3 TBM遇阻时的排水系统规划 |
5.7 地下水封堵 |
5.7.1 地下水超前处理 |
5.7.2 渗滴水和线状渗水封堵 |
5.7.3 大面积溶蚀裂隙地下水 |
5.7.4 一般岩溶管道涌水 |
5.7.5 大岩溶管道涌水 |
5.7.6 高压大流量集中涌水处理 |
5.8 小结 |
第六章 结论与建议 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
在学期间发表的论着及取得的科研成果 |
四、大桥引水隧洞采用超前注浆穿越大断层的成功实例(论文参考文献)
- [1]不良地质条件下双护盾TBM掘进适应性研究及施工安全性评价[D]. 曾博文. 西南交通大学, 2019(03)
- [2]深部软弱地层TBM掘进挤压变形卡机及防控过程FDEM数值模拟研究[D]. 邓鹏海. 武汉大学, 2019(06)
- [3]基于指标体系的隧道施工与运营安全风险评估方法研究[D]. 许章隆. 重庆交通大学, 2019(06)
- [4]厦门轨道交通2号线过海段施工技术及风险控制研究[D]. 林杨辉. 厦门大学, 2018(02)
- [5]硬岩地层长距离过海地铁区间施工工法分析[J]. 宋超业,贺维国,刘鹏. 施工技术, 2018(08)
- [6]深埋隧洞穿越风化花岗岩断层带涌水突泥机理研究[D]. 郝勇. 中国地质大学, 2017(12)
- [7]TBM施工隧道含水构造三维激发极化超前探测方法与应用[D]. 王传武. 山东大学, 2017(01)
- [8]兰新二线大梁隧道高地应力软岩大变形控制技术研究[D]. 袁晔. 西南交通大学, 2016(02)
- [9]兰新高铁碎屑流及薄层板岩隧道施工变形控制技术[D]. 任少强. 北京交通大学, 2015(12)
- [10]锦屏二级水电站引水隧洞涌水治理方案研究[D]. 王晓琴. 重庆交通大学, 2014(04)