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《西南交通大学》 2004年
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地质顺层偏压隧道施工力学研究

于跃勋  
【摘要】:在山岭隧道修建过程中,有时隧道会穿越倾斜产状层状岩体,由于倾斜层状岩体在沿层面方向和垂直层面方向力学特性的差异,这类岩体不能视为各向同性岩体,为了明确隧道在层状岩体中开挖时力学特性,本文采用理论分析、数值模拟与模型试验相结合的手段,对这类岩体中隧道开挖后衬砌结构的力学行为进行了分析。 论文首先分析了隧道偏压的成因、判别方法及研究现状,探讨了不同成因下围岩压力的计算方法。 本论文通过室内相似材料模型试验,结合单线铁路隧道的特点,对Ⅴ级围岩偏压衬砌进行相似模型试验。研究了顺层岩体中隧道衬砌结构受力特征。 本文在各向异性岩体特征基础上,以岩体横观同性为假设条件,推导了横观同性岩体隧道围岩应力特征,并对隧道开挖在此类各向异性岩体中的破坏特征进行了研究,提出了隧道围岩稳定性控制措施,为隧道在此类岩体中开挖引起的隧道变形、坍塌等破坏提供理论依据与防止技术思路。 本文以ANSYS通用有限元计算软件对层状岩体中隧道开挖的力学行为进行了数值模拟,为探讨地质偏压隧道合理衬砌结构形式,文中对对称结构和非对称结构偏压衬砌受力情况也进行了分析。 论文最后结合渝}不铁路渔塘湾单线铁路隧道阐述了地质偏压隧道施工技术,为今后类似工程设计与施工具有一定参考价值。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:U455

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 李光扬;蒋再文;;地质偏压隧道围岩破坏规律研究[J];公路;2012年03期
2 侯德勇;张云龙;;隧道衬砌施工技术探讨[J];科技致富向导;2011年17期
3 姜德义;郑彦奎;任松;郭微;陈玉;;地质偏压隧道松动圈探测与初衬开裂原因分析[J];中国矿业;2008年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张乐中;水平岩层地区隧道围岩稳定性研究[D];长安大学;2006年
2 邓彬;地质顺层偏压隧道偏压作用的数值分析[D];西南交通大学;2007年
3 谢世平;偏压隧道稳定性分析及控制研究[D];重庆大学;2007年
4 刘辉;两郧大断裂区域隧道围岩稳定性分析[D];中国地质大学;2008年
5 彭琦;浅埋偏压小净距隧道围岩压力及施工力学研究[D];中南大学;2008年
6 邓统辉;山区浅埋偏压连拱隧道锚喷支护的优化研究[D];中南大学;2008年
7 邵金超;岩溶区隧道衬砌结构力学特性的研究[D];西南交通大学;2008年
8 龚建平;裂隙介质岩体中隧洞稳定性与荷载特征的研究[D];西南交通大学;2008年
9 金虎;大跨度小净距公路隧道施工方法的数值模拟分析[D];西南交通大学;2010年
10 黄波;单拱四车道公路隧道破坏机理的模型试验与数值模拟研究[D];中南大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱珍德,胡定;隧洞围岩压力位移反分析原理和方法[J];地下空间;1999年03期
2 姜勇,朱合华;岩石偏压隧道动态分析及相关研究[J];地下空间;2004年03期
3 徐林生,孙钧,蒋树屏;洋碰隧道CRD工法施工过程的动态仿真数值模拟研究[J];地质灾害与环境保护;2001年01期
4 王兵,谢锦昌;偏压隧道模型试验及可靠度分析[J];工程力学;1998年01期
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6 熊世龙;公路隧道设计中的几个问题[J];公路;2001年11期
7 章健华;雷公山隧道进口段预加固技术[J];公路;2002年02期
8 章青;有限元分析中开挖释放荷载的正确计算——对“有限元计算深开挖中挖方等效荷载的分析”一文的讨论[J];河海大学学报(自然科学版);1999年03期
9 高俊合,赵维炳,李兴文;深开挖有限元分析中释放荷载模拟——三种常用方法比较及改进的Mana法[J];河海大学学报(自然科学版);1999年01期
10 翟可;公路隧道洞门设计的探讨[J];隧道建设;2000年S1期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 刘万兴,胡旭明;粘弹性动态增量反演分析在软土隧道注浆加固顶升中的应用[J];四川建筑科学研究;2001年04期
3 谢涛,袁文忠,蒋泽中,帖卉霞;嵌岩抗拔桩抗拔承载力试验研究[J];四川建筑科学研究;2002年04期
4 张凡,曹振,黄羽中;桩桥墩下土钉支护的土钉内力有限元分析[J];四川建筑科学研究;2003年03期
5 付志前;单向土工格栅加筋土的流变模型[J];四川建筑科学研究;2004年02期
6 冯君,吕和林,李安洪;顺层岩质边坡稳定性影响因素分析[J];四川建筑科学研究;2005年04期
7 郭艳华;郭志昆;;岩土工程反分析的初步探讨[J];四川建筑科学研究;2006年03期
8 孙建运;李国强;;动力荷载作用下固体材料本构模型研究的进展[J];四川建筑科学研究;2006年05期
9 钟卫;周德培;杨涛;冯君;;顺层岩石高边坡在卸荷条件下失稳长度的确定[J];四川建筑科学研究;2008年05期
10 雷劲松;姚勇;邹银生;;钢框架梁柱改进型节点力学性能分析[J];四川建筑科学研究;2009年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谭云亮;王春秋;顾士坦;;巷道锚杆加固岩体的复合增强力学分析[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2003年
2 邓祥辉;柴军瑞;;自适应遗传算法在某拱坝渗流参数反演中的应用[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集(一)[C];2007年
3 王志俭;殷坤龙;简文星;;万州区红层软弱夹层蠕变试验研究[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
4 于浩;李海芳;温彦锋;徐泽平;;九甸峡堆石料三轴蠕变试验初探[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
5 林大超;张瑞红;齐宏伟;张富强;;边坡位移演化的多尺度分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
6 朱训国;杨庆;栾茂田;;隧道围岩中全长注浆岩石锚杆的应力分布分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
7 李守巨;范永思;张德岗;刘迎曦;;岩土材料导热系数与孔隙率关系的数值模拟分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
8 陈国庆;冯夏庭;周辉;陈炳瑞;黄书岭;张传庆;;锦屏二级水电站引水隧洞长期稳定性数值分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
9 王伟锋;毕俊丽;;软岩浅埋隧道施工工法比选[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
10 徐彬;王康柱;李宁;;不良地质段双洞交叉开挖三维有限元分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄西成;内爆与外爆加载下壳体的力学状态及破坏模式分析[D];中国工程物理研究院;2010年
2 赵同彬;深部岩石蠕变特性试验及锚固围岩变形机理研究[D];山东科技大学;2009年
3 陈绍杰;深部条带煤柱长期稳定性基础实验研究[D];山东科技大学;2009年
4 张琛;光纤陀螺光路偏振特性及温度性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 陈得宇;基于MAS的智能电压控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 王猛;煤矿深部开采巷道围岩变形破坏特征试验研究及其控制技术[D];辽宁工程技术大学;2010年
8 彭晓华;辽宁矿区煤层气开采渗流规律研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
9 何峰;岩石蠕变—渗流耦合作用规律研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
10 李刚;水岩耦合作用下软岩巷道变形机理及其控制研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张小亮;非线性规划的信赖域算法[D];河南理工大学;2010年
2 潘建武;含单一天然弱面岩石试样的力学特性研究[D];河南理工大学;2010年
3 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
4 刘鸣;双回路直线型圆管角钢组合型输电塔静动力分析[D];山东科技大学;2010年
5 王睿;井筒受采空区塌落影响的破坏机理及治理研究[D];山东科技大学;2010年
6 解立波;浅埋暗挖隧道桩基托换技术可靠性分析[D];山东科技大学;2010年
7 马宗锋;地铁车站深基坑分步开挖数值模拟分析[D];山东科技大学;2010年
8 张泽;大台煤矿深部原岩应力场及岩爆地质力学成因分析[D];山东科技大学;2010年
9 陈云娟;类岩石材料蠕变本构试验研究及基于FLAC~(3D)实现[D];山东科技大学;2010年
10 宋秀群;高应力大断面破碎煤巷支护技术研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 任书林;;水泥土搅拌桩强度的分析[J];安徽水利水电职业技术学院学报;2008年02期
2 李晓红,靳晓光,亢会明,卢义玉;隧道位移智能化反分析及其应用[J];地下空间;2001年04期
3 吴梦军,许锡宾,刘绪华,敖建华;岩溶对公路隧道围岩稳定性的影响研究[J];地下空间;2003年01期
4 赵明阶,徐容,刘绪华,敖建华,王彪;隧道顶部溶洞影响围岩稳定性的模型试验研究[J];地下空间;2003年02期
5 毕继红,丛蓉;各种形状洞室的围岩压力分析[J];地下空间;2004年01期
6 姜勇,朱合华;岩石偏压隧道动态分析及相关研究[J];地下空间;2004年03期
7 胡学兵,乔玉英;偏压连拱隧道施工方法数值模拟研究[J];地下空间与工程学报;2005年03期
8 邓少军;阳军生;张学民;钟放平;;浅埋偏压连拱隧道施工数值模拟及方案比选[J];地下空间与工程学报;2005年06期
9 刘元雪;蒋树屏;赵尚毅;;浅埋黄土连拱隧道施工方案优化研究[J];地下空间与工程学报;2005年06期
10 李育枢;高广运;李天斌;;偏压隧道洞口边坡地震动力反应及稳定性分析[J];地下空间与工程学报;2006年05期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 王戍平;破碎围岩隧道的模拟试验研究[D];浙江大学;2004年
2 谢婉丽;黄土地区高填方加筋土路堤变形与稳定性研究[D];西北大学;2004年
3 吴波;复杂条件下城市地铁隧道施工地表沉降研究[D];西南交通大学;2003年
4 陈秋南;非对称连拱隧道动态施工力学模拟研究[D];重庆大学;2005年
5 程晔;岩溶区高速公路路桥基础稳定性评价方法与应用研究[D];湖南大学;2005年
6 曲海锋;扁平特大断面公路隧道荷载模式及应用研究[D];同济大学;2007年
7 龚建伍;扁平大断面小净距公路隧道施工力学研究[D];同济大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李攀峰;金沙江溪洛渡水电站坝区地应力场及地下洞室群围岩稳定性数值模拟[D];成都理工学院;2001年
2 王栋;改良土的工程性质及其在秦沈客运专线路基工程中的应用[D];西南交通大学;2001年
3 李晓洪;软弱围岩双连拱隧道施工力学研究[D];西南交通大学;2003年
4 王文正;公路双连拱隧道开挖方法及施工过程数值模拟研究[D];长安大学;2003年
5 马士伟;单线铁路隧道全环整体模筑衬砌结构优化设计研究[D];铁道部科学研究院;2003年
6 王树洪;高地应力高外水压隧洞围岩稳定和支护结构研究及应用[D];河海大学;2004年
7 刘涛;结构优化设计的渐进方法及优化设计的软件实现[D];西北工业大学;2004年
8 李勇;朝阳镇至长白公路老岭隧道围岩应力—应变分析[D];吉林大学;2004年
9 从会涛;隧道动态设计方法与实用技术研究[D];铁道部科学研究院;2004年
10 王耀辉;新窑沟隧道水平软弱围岩破坏机制及信息反馈方案设计[D];长安大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 李彬;;偏压隧道病害特征及其控制措施[J];铁道科学与工程学报;2011年06期
2 苏石;;胡麻岭隧道不同产状裂隙岩体稳定性及支护力学特性[J];路基工程;2012年02期
3 颜永刚;;小净距隧道浅埋段围岩监测分析[J];井冈山大学学报(自然科学版);2012年04期
4 赵景彭;;节理倾角对层状岩体大断面隧道稳定性研究[J];铁道建筑;2011年09期
5 黄东;谢学斌;黄晓阳;;爆破荷载下喷锚支护动载响应的数值分析[J];中国矿山工程;2011年01期
6 李丹;夏彬伟;陈浩;白世伟;;缓倾角层理各向异性岩体隧道稳定性的物理模型试验研究[J];岩土力学;2009年07期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 龙景奎;杨乐;蒋斌松;;巷道松动圈地质雷达探测应用研究[A];全国地下工程超前地质预报与灾害治理学术及技术研讨会论文集(Ⅲ)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 郭子红;地下立交近接隧道稳定性的理论分析与模拟研究[D];重庆大学;2010年
2 李丹;高地应力条件下交通隧道的模型试验研究及数值模拟[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2008年
3 严宗雪;大断面隧道施工的应力路径与空间效应研究[D];华南理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑俊清;复杂地质条件小净距短隧道现场监测分析及数值模拟研究[D];浙江大学;2011年
2 曾义;斑竹林隧道新奥法施工监控量测与分析研究[D];重庆交通大学;2008年
3 彭琦;浅埋偏压小净距隧道围岩压力及施工力学研究[D];中南大学;2008年
4 吴瑞国;公路隧道围岩稳定性和单层衬砌力学机理的数值模拟研究[D];西南交通大学;2008年
5 李煜川;既有隧道扩建工程的施工力学行为研究[D];西南交通大学;2008年
6 柴炜;马坑铁矿采空区稳定性分析和处理技术研究[D];江西理工大学;2009年
7 程来秀;某水利枢纽工程非溢流坝与地基整体稳定性研究[D];江西理工大学;2009年
8 冯环;马坑铁矿岩体结构面对采空区围岩稳定性影响的研究[D];江西理工大学;2008年
9 郑文华;高地应力脆性岩体张开位移发生机理研究[D];山东大学;2010年
10 杨佳璇;京张城际铁路八达岭地下车站主体结构支护参数优化研究[D];北京交通大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 李守巨,刘迎曦,张正平,黄蔚,沈广和;基于神经网络的混凝土大坝弹性参数识别方法[J];大连理工大学学报;2000年05期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 王恒松;陈燕;;基于ANSYS的单线铁路隧道结构受力模拟分析[J];铁道勘察;2011年04期
3 李明;贾磊;;软岩隧道开挖的数值模拟与研究[J];交通标准化;2008年13期
4 熊卫兵;石长礼;杨子良;;盾构法隧道开挖卸荷回弹试验研究[J];上海国土资源;2011年02期
5 黄志平;赵文;唐春安;朱万成;张滨州;;不同层状结构岩体中隧洞开挖诱发岩爆机理研究[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2011年03期
6 张桂民;李银平;施锡林;杨春和;王李娟;;一种交互层状岩体模型材料制备方法及初步试验研究[J];岩土力学;2011年S2期
7 赵景彭;;节理倾角对层状岩体大断面隧道稳定性研究[J];铁道建筑;2011年09期
8 徐爱民;柳群义;朱自强;鲁光银;;层状岩体边坡抗滑桩加固效应的数值分析[J];中南大学学报(自然科学版);2011年08期
9 陈庆宜;;隧道开挖地表沉陷应急处理措施[J];科技促进发展(应用版);2010年02期
10 卢声亮;;盾构开挖有限元三维模拟实验[J];科技信息;2011年18期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 姚勇;何川;张玲玲;;紫坪埔隧道小净距段现场监测试验研究[A];第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年
2 杨忠允;时维强;;基于围岩稳定性的隧道开挖数值模拟优化[A];公路交通与建设论坛(2009)[C];2010年
3 庄文任;;选用隧道开挖法之考虑因素表[A];中国土木工程学会隧道及地下工程学会第七届年会暨北京西单地铁车站工程学术讨论会论文集(上)[C];1992年
4 段全江;常利武;刘志强;;导硐台阶联合法在大断面隧道施工中的探讨[A];矿山建设工程新进展——2005全国矿山建设学术会议文集(下册)[C];2005年
5 张云军;宰金珉;王旭东;;隧道开挖对周围土体的影响分析[A];首届全国建筑结构技术交流会论文集[C];2006年
6 李苍松;何发亮;;关于瓦斯隧道施工地质超前预报的探讨[A];第二届全国岩土与工程学术大会论文集(上册)[C];2006年
7 杨波;;光面预裂爆破在二滩电站左岸导流洞中的应用[A];光面预裂爆破论文汇编[C];2007年
8 刘枫;年廷凯;杨庆;栾茂田;;隧道开挖对邻近桩基工作性能的影响研究[A];第二届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(一)[C];2008年
9 郭建湖;李小和;;京广线朱亭隧道地表及围岩变形分析[A];新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集[C];2000年
10 李嘉;;云阳山隧道施工涌水环境影响与监控研究[A];中国铁道学会环境保护委员会(环境影响评价学组)第三届学术交流会论文集2007~2009[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 杨秀权 通讯员 兰川;东北最长单线铁路隧道和坪铁路小岭隧道贯通[N];中国铁道建筑报;2011年
2 阳光 李华坤 王冰炎;见证中国隧道产业发展的力量[N];中国建设报;2011年
3 武新才 蒋明清 谭云伍 顾杰 孔祥文;奋战十里长隧[N];中国铁道建筑报;2011年
4 记者 冯瑄 通讯员 徐昭;1号线“最难”隧道下月贯通[N];宁波日报;2011年
5 本报见习记者 潘树涛;让道路更畅 让城市更靓[N];贵州日报;2011年
6 实习生 秦春燕;抓安全 重质量 抢工期[N];巴中日报;2010年
7 本版供稿 李永旺;穿山自有雄师在[N];中国铁道建筑报;2010年
8 吕梁公路建设有限公司三分公司 李浩;忻保高速里吉沟隧道施工简介[N];山西科技报;2010年
9 记者 蔡崇金 通讯员 冷清安 邓军;石武客专第一长隧贯通[N];中国铁道建筑报;2010年
10 张雄飞 伍晓宇 向前进 王冰炎;穿越湘江[N];科技日报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周莲君;层状岩体破坏特征的试验和数值分析及其边坡稳定性研究[D];中南大学;2009年
2 刘彬;软硬相间层状岩体工程地质特性及作为高混凝土重力坝坝基岩体的适宜性研究[D];成都理工大学;2010年
3 晏莉;并行隧道施工相互影响分析及应用研究[D];中南大学;2008年
4 滕宏伟;隧道特殊大变形段初支开裂机理及二次衬砌结构可靠度研究[D];重庆大学;2008年
5 刘红英;攀西地区碱性岩的年代学研究及其地质意义[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2005年
6 夏彬伟;深埋隧道层状岩体破坏失稳机理实验研究[D];重庆大学;2009年
7 杨乐;基于Cosserat介质理论的层状岩体均匀化数值分析与应用研究[D];重庆大学;2009年
8 张俊儒;隧道单层衬砌作用机理及设计方法研究[D];西南交通大学;2007年
9 张学民;岩石材料各向异性特征及其对隧道围岩稳定性影响研究[D];中南大学;2007年
10 汤国璋;多年冻土隧道开挖稳定性及其渗漏水特征分析[D];中南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 于跃勋;地质顺层偏压隧道施工力学研究[D];西南交通大学;2004年
2 任桂兰;单线铁路隧道地质顺层偏压衬砌结构的试验研究[D];西南交通大学;2004年
3 马文群;层状岩盐洞室的流变变形和稳定性分析[D];河北工业大学;2011年
4 李启升;高边墙地下调压室衬砌结构工作性态研究[D];河海大学;2006年
5 王超;西安地铁地裂缝隧道新型防渗技术的模型试验研究[D];西安理工大学;2010年
6 周建晖;公路隧道衬砌结构设计系统的研究与开发[D];同济大学;2006年
7 鹿江;复杂地质条件下公路隧道受力性状分析及结构可靠性评价[D];长安大学;2010年
8 周湘川;特长公路隧道现场火灾试验与衬砌结构抗火性能研究[D];中南大学;2011年
9 邢宾;隧道开挖引发的地表变形对上部建筑物的影响研究[D];青岛理工大学;2010年
10 汪洋;隧道火灾下衬砌结构安全性能研究[D];中南大学;2008年
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