一、位移反演分析在城市公路隧道施工中的应用研究（论文文献综述）
夏溪岑[1]（2021）在《基于DE-BP神经网络的隧道围岩反演分析及支护参数研究》文中指出在交通、市政、水工、矿山、军事等诸多领域存在着大量的隧道工程。隧道工程的建设必然伴随着土体的开挖,由于土体对于外界的扰动较为敏感,开挖过程中所引起的地表沉降、围岩变形若是过大,必然会引起地表塌陷、洞室坍塌,从而造成人员生命及财产的损失。通常来说,隧道的施工工法及支护参数主要根据其所处地层的围岩力学参数来确定,但众所周知,围岩作为一种非均匀、非线性、非连续的材料,如何准确高效的获取围岩力学参数成为工程界亟需解决的难题。本文以正在建设中的大连地铁五号线起虎区间段隧道为依托,提出以差异进化算法理论为基础的DE-BP神经网络反演模型,根据隧道施工现场的位移监测数据反演出隧道所处地层的围岩参数,进而将所得到的参数应用于隧道CRD法不同开挖方式及支护参数的研究中,对于实际工程具有一定的指导意义。本文的主要研究内容如下:（1）收集并整理隧道工程地质、水文条件、施工工艺、施工监测等资料,采用回归分析中的双曲线函数公式对开挖初期隧道拱顶沉降及净空收敛随时间变化曲线进行拟合,对围岩的最终变形量进行预测。（2）运用Abaqus有限元软件建立隧道开挖正演模型,采用正交试验、极差分析、方差分析等方法,分析出土体摩尔-库伦本构参数的敏感性,最终确定将土体的弹性模量Ε、粘聚力c、内摩擦角φ作为本文的反分析待反演参数。（3）分别建立BP神经网络模型及优化后的DE-BP神经网络模型,采用正交试验、均匀划分等方法建立神经网络学习样本并进行网络训练。采用灰度预测中的后验差检验对两种模型的预测能力进行评价,得到DE-BP算法的误差要小于传统的BP算法,说明其具有很好的预测能力。（4）将反演出的围岩力学参数应用于隧道动态开挖模型的建立中,从围岩变形、锚杆轴力、初支应力等角度着重研究隧道CRD法不同开挖步序、锚杆长度、锚杆间距等因素的影响,分析各工况的安全性,为隧道的设计和施工提供指导和依据。
兰开江[2]（2020）在《先盾构隧道后矿山法横通道竖井施工关键技术研究》文中研究表明本文以西安地铁九号线纺织城站～香王站区间风井工程为研究背景,因施工工期紧迫及围挡条件不足等原因,该工程采取“先盾构隧道后矿山法横通道竖井工法”进行施工。该特殊工法施工中存在如下关键技术难点:①横通道暗挖方案优化问题;②砂卵石地层注浆加固及初期支护措施优化问题;③临近既有隧道管片临时支撑方案优化问题;④既有盾构管片拆除方案优化问题。为此,本文采用数值方法、原位监测手段进行对比分析,针对上述关键技术难点提出优化方案,最终得到施工关键控制技术如下:（1）横通道开挖技术:采用留核心土、分四层台阶法开挖（变截面处横通道采用五台阶开挖）,台阶工作面间距控制为3m以内,核心土面积控制在该层开挖断面的70%以上。（2）地层注浆加固及支护技术:为增强地层稳定性、减少地表沉降、防治地下水向结构内部渗漏,在横通道拱部采用超前大管棚支护方案,并在横通道开挖轮廓以外2m范围内进行WSS双液注浆,加固后地层弹性模量至少提高0.2～0.5倍。（3）既有盾构管片临时支撑技术:在横通道掘进至临近既有管片时,放松临近横通道4～6环以内盾构管片的纵向螺栓,降低横通道开挖引起的盾构管片纵向挤压应力集中效应。在既有盾构管片内采取临时钢架支撑（横通道外侧6～9m）、低标号混凝土封堵墙和M2.5～M5.0标号的砂浆回填方案,更利于管片破除施工、即可加快工期亦可节约成本。（4）既有盾构管片破除技术:采用“三横四纵”切割路线进行水钻分块切割方式破除管片,先破除开挖轮廓处管片,后破除核心部位管片,并迅速封闭临时仰拱支撑。（5）基于上述优化方案进行施工并进行原位监测,结果表明:横通道施工引起地表最大沉降-24.3mm,未超过控制标准值-30mm。既有盾构管片变形最大-13.5mm,未超过隧道变形控制标准值±20mm,表明上述施工关键技术对地层稳定性及既有管片的变形控制效果良好,可以为类似“先隧后井”法施工提供科学参考。
刘诗音[3]（2020）在《位移反分析法研究开挖过程中微风化隧道围岩安全系数变化规律》文中研究指明青岛地区主要为花岗岩地质,岩质坚硬,为隧道建设提供了良好的先天条件。但8号线地铁沿线部分地区岩石风化、破裂较为严重,是典型的残丘剥蚀斜坡地貌,在工程安全性评价时困难重重,所以急需我们寻找一种更加有效的围岩安全性评价指标,以便为地下工程施工、支护提供更安全、合理的方法。考虑依据安全系数法,结合D-P屈服准则,利用ABAQUS模拟软件,模拟隧道断面安全系数与位移变化,并结合实际工程问题分析安全系数小于1的范围,确定隧道开挖断面的易破坏区域,讨论此种评价方式的应用范围并检验其在围岩稳定性评价中应用的合理性。通过嘉定山区域及鞍山路区域等地质勘测,三轴试验研究、现场原位测试获取的岩土体的力学参数以及模拟分析岩土体基本力学变形行为,概括地分析青岛地铁8号线研究区间内以微风化花岗岩为主体的隧道基本力学变形特性及工程因素对围岩安全系数影响,共取得了以下认识:1、通过阅读大量国内外专家的研究资料,发现现有的围岩安全监测机制比较成熟但仍有很大的发展空间。通过嘉定山区域及鞍山路区域等地质勘测、三轴试验研究、现场原位测试以及土体基本力学变形行为的数值模拟分析,系统地研究了微风化花岗岩基本力学变形特性及工程因素对围岩安全系数影响。针对室内试验和数值模拟研究不能某些工程操作不方便的情况,引入安全系数法,研究表明安全系数小于1时隧道围岩的安全性极低。2、采用多种理论和数值分析方法,国际通用的围岩安全系数分析方法以及基于强度折减法计算得到了本文研究围岩安全系数的实用性,通过强度折减法计算不同类别的参数指标来计算同样二维条件下隧道围岩强度折减系数的大小,进而判断安全系数法的有效性。3、基于嘉定山区域的地质勘测,以D-P屈服准则为基础,结合弹塑性模型推导出在本工程微风化花岗岩地质环境下的隧道开挖的安全系数,并采用黄金分割法来进行位移反演,反演出监测点的竖向位移,与实际监测该点的位移相比较,确定该点反演参数弹性模量和泊松比的范围,以此求出该点的安全系数,并由局部点扩大到整个隧道断面,揭示了微风化花岗岩施工时安全系数受地质因素影响的规律;另本文通过对隧道开挖时的洞室的拱顶、拱脚和直墙上的观察测点分析其应力和位移变化,确定岩体开挖时的易破坏区,为隧道支护提供可参考的依据。4、基于鞍山路区域的地质勘测资料探究应力释放率、洞室间距及隧道埋深等工程因素影响隧道围岩安全系数变化的形式。与隧道支护结构的设计质量存在直接关系的就是围岩应力释放率选择的正确与否,如果选择了不正确应力释放率,一方面设计出的支护结构形成过于保护,造成浪费;另一方面可能设计出的支撑结构强度不够,造成事故。按照应力释放率的25%、40%、55%、70%、85%、100%分别模拟在这些应力释放情况下应力和位移的变化,最终总结在不同应力释放率条件下,安全系数的变化规律。5、其他隧道施工因素也会影响安全系数的变化,例如洞室轴线布置、洞室形状、洞室规模、洞室埋深、洞室间距、支护时机和支护形式、施工顺序和开挖方式等。本文就双洞隧道顶板距地面埋深不同、两隧道间距两个因素对安全系数的影响进行探究。
卢志飞[4]（2020）在《基于有限元与神经网络的反演方法及其在隧道工程中的应用研究》文中研究说明研究隧道施工过程中结构的受力特性及地层响应规律是突破隧道安全施工演化过程及形成机理这一瓶颈的关键,数值模拟方法为分析这一问题提供了一种可行的手段。由于隧道工程围岩力学性质复杂且不确定性较大等特点,材料本构模型参数通常难以确定。本文采用人工神经网络与有限元相结合的位移反分析方法,基于隧道施工实测地表沉降的时序性数据,探讨了合理确定本构参数的反演流程。基于反演参数,采用课题组自主开发的大型三维有限元非线性接触计算程序,对隧道工程中的非线性接触问题进行了计算分析,探讨了管片与地层之间的界面接触特性及其对管片应力变形的影响规律。主要研究成果包括:（1）通过对天津地铁6号线“肿瘤医院站-天津宾馆站”区间隧道施工监测数据的统计与分析,探讨了隧道施工所引起地表沉降的纵向与横向分布规律,确定了用于位移反分析的监测数据。通过对天津地区粉质黏土地层中隧道开挖所引起的地表沉降纵向及横向分布特点与地层损失发展规律的研究,为后续同类型工程的设计、施工和安全评估等工作提供参考。（2）采用控制单一变量法,对影响盾构隧道地表沉降及地层变形的主要因素进行了敏感性分析。通过有限元计算与敏感度分析,获得了对盾构隧道施工所引起的地表沉降变形影响较显着的参数,从而作为待反演参数,分别为:土的弹性模量、泊松比、粘聚力、内摩擦角及注浆等代层弹性模量。（3）采用以Vogl快速算法与演化算法优化的人工神经网络与有限元计算相结合的方法,通过隧道施工引起的地表沉降时序性数据,反演得到了岩土体的本构模型参数。基于反演参数计算得到的地表沉降与实测数据吻合程度高,较好地反映了实际工程的总体变形特征,为隧道工程的非线性接触分析提供了重要支撑。（4）采用对偶mortar有限元法,验证了在隧道工程数值模拟中使用非协调网格的可能性,大大提高了数值模拟的灵活度。采用非线性接触计算方法,分析了混凝土管片的应力变形特征,尤其是土体-结构界面的非线性接触效应。
卢阳[5]（2020）在《高地应力作用下文笔山隧道软岩变形特征与机制研究》文中指出在隧道建设中,软弱围岩隧道的大变形问题日益突出,其安全设计与施工已经成为隧道工程建设的重大难题。由于隧道围岩的开挖与支护是一个极其复杂的应力重分布过程,在国内外的一些高地应力软弱围岩隧道中均出现不同程度的挤压大变形,如果不能掌握隧道围岩变形与受力规律或者支护结构设计方案不合理,隧道往往会发生过大变形而使隧道施工风险增加。因此,对于地质条件差、高地应力作用下的软弱围岩隧道,展开隧道开挖支护后的围岩变形特征与机制研究十分重要。针对当前高地应力软岩隧道修建过程中面临的难题,本论文以云南丽江文笔山高速公路隧道为依托,针对隧道施工中出现的围岩大变形破坏灾害,结合现场初始地应力实测资料与监控量测结果,分析隧道地应力场特征与围岩的位移及受力规律,通过理论分析研究隧道大变形典型断面的荷载机制与塑性区破坏特征,最后提出针对性的大变形控制技术,本文的研究内容及结论主要如下:（1）通过小型水压致裂法对文笔山隧道进行了初始地应力测试,得到地应力特征如下:在地应力测试深度范围内,应力趋势主要为:Shmax>Sv>Shmin,最大水平主应力8.78MPa,最大侧压系数约为Shmax/Sv=1.55。结合隧道岩石强度参数,依照我国当前地应力分级标准,判断出文笔山隧道开挖区段处于高地应力或极高地应力状态。（2）通过对隧道现场监测的围岩位移及压力结果分析,发现文笔山隧道具有围岩位移量大、变形速率高、收敛时间长以及变形破坏形式多样等特征,分析总结出高地应力、地质构造、围岩岩性、地下水条件和现场施工条件是导致隧道围岩大变形的原因。（3）通过位移反分析法研究文笔山隧道大变形典型断面的围岩参数,选取确定了待反演围岩参数（弹性模量E、泊松比ν、黏聚力c、内摩擦角φ）的正交试验组合,建立了应变软化条件下的隧道围岩参数反演的BP神经网络训练模型,由反演得到了大变形典型断面的围岩参数,为后续的隧道变形机制理论分析提供参数依据。（4）引入岩体应变软化理论和隧道开挖应力重分布理论,反推得到了可以反映隧道开挖后荷载随洞周位移变化的理论公式,结合反演得到的围岩参数研究隧道大变形典型断面的围岩荷载机制,并与现场实测的围岩压力进行对比,发现应变软化条件下的荷载理论公式结果更接近隧道围岩真实荷载,后又基于应变软化条件下的隧道开挖支护理论,推算得到大变形典型断面的塑性区半径范围,掌握了隧道围岩塑性破坏特征。（5）通过对文笔山隧道大变形特征与变形破坏机制掌握的基础上,采用调整台阶开挖方式、改变超前支护类型、加大预留变形量、改变注浆方式、增强初支强度等大变形控制技术,后续施工现场情况表明,隧道大变形成功得到控制,此变形控制技术可为后续施工提供依据,并且可为类似隧道工程大变形控制研究提供一定的参考价值。
苑绍东[6]（2020）在《多孔隧道近距施工重复扰动下地表沉降规律与施工优化研究》文中研究指明随着我国经济快速发展和城市规模的不断扩大,城市建设用地日渐短缺,城市地面交通也日渐拥堵,为了解决这一矛盾,地下空间开发和利用越来越引起重视,我国正进入城市地下空间大规模开发利用的时代,地下轨道交通与此同时发展迅速,特别是在城市较大、地铁线路较多的情况下,地铁需要增添过渡线,双孔甚至多孔隧道随之出现,从而隧道围岩、上覆岩土体、地表不仅受到单个线路隧道施工的影响,而且还会受到近距其他线路隧道施工的影响,导致隧道围岩、上覆岩土体、地表均会受到重复扰动,从而使隧道围岩变形、上覆岩土体下沉和地表沉降更加复杂。针对上述问题,本文将隧道围岩、上覆岩土体乃至地表视为共同相关体,研究多孔隧道施工重复扰动条件下的地层变位（围岩变形、上覆岩土体下沉和地表沉降）问题,从根源上研究揭示地表沉降的来龙去脉,正确认识隧道施工引起地层变位最终传递到地表的沉降规律,以期能够准确预测类似工程的地表沉降;同时,结合三孔隧道的具体工程,提出“左右侧隧道依次先行施工、中间隧道后行施工的优化设计方法和沉降风险控制对策”。本文开展的主要研究内容和相应研究成果如下:（1）在总结国内外大量文献资料研究分析的基础上,基于地表沉降的Peck公式曲线,以单孔隧道施工引起地表沉降的特征、规律为基础,定性研究了双孔隧道和三孔隧道施工引起围岩应力和变形的叠加原理,揭示了上覆岩土体乃至地表的沉降累加效应及其力学根源,分析提出了重复扰动条件下地表沉降的特征、规律;同时,基于三孔隧道施工引起围岩应力叠加现象,分析了三孔小净距隧道浅埋围岩压力的计算理论。（2）在研究多孔隧道施工重复扰动条件下的地层变位（围岩变形、上覆岩土体下沉和地表沉降）复杂力学机制基础上,提出了隧道开挖影响传播角和重复扰动系数的概念,并引入覆岩下沉和地表沉降的预测模型中,从而改进了覆岩下沉和地表沉降的预测模型,建立了多孔隧道施工重复扰动条件下的覆岩下沉和地表沉降新型Peck公式预测模型,从而丰富了Peck公式预测理论体系。（3）以青岛地铁1号线双孔隧道正线、瓦屋庄站引出线与隧道正线形成的三孔小净距隧道工程为原型,分别建立单孔隧道、双孔隧道和三孔隧道数值模型,进行系统的数值模拟研究和验证工作。既验证内容（1）和内容（2）的研究结论,又进一步扩展研究和分析三孔小净距隧道施工引起地层变位的复杂性及其表现得规律,特别是研究多孔隧道施工中重复扰动对围岩变形的叠加耦合作用和地表沉降的累加量值规律,以期指导多孔隧道施工的围岩变形控制、支护设计以及地表沉降量值预测、沉降风险控制。（4）基于上述研究成果,并运用ABAQUS有限元软件建立隧道模型进行进行分析计算,对平行三孔小净距隧道施工进行了优化设计,科学地确定了最佳的各隧道先后施工工序、各隧道施工工作面纵向间距和各隧道施工步骤,对多孔隧道工程的设计施工提供了重要参考;经现场施工实例验证,本文的三孔小净距隧道施工设计科学合理,其理论研究结果和数值模拟计算结果与现场实测数据对比验证,结果吻合。本文利用定性分析、理论研究、数值模拟验证、数值模拟扩充研究、现场监测验证、实际工程应用验证等手段,研究揭示了多孔隧道施工重复扰动引起的地层变位乃至地表沉降机理和规律,并结合现场的三孔隧道施工工程实例,进行了施工优化设计,为后续浅埋多孔隧道近距施工优化设计和地表沉降风险控制提供了重要的理论依据,也促进了隧道施工引起地层沉降方向的进步。
陈松[7]（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》文中进行了进一步梳理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。
刘晓帅[8]（2020）在《基于隧道监测数据的动态位移反分析研究及其工程应用》文中提出隧道在开挖施工过程中,隧道围岩的力学参数会随着时空变化而不断劣化,围岩参数的这种劣化对隧道的围岩稳定性有着重要影响。本文以宜兴市云岭隧道为工程背景,采用动态位移反分析的方法,对隧道的围岩参数劣化过程展开研究,并将动态位移反分析的结果应用于隧道围岩稳定和二衬合理支护时机的分析研究。根据宜兴市云岭隧道的具体情况和隧道监控量测的标准制定了云岭隧道的现场监控量测方案和围岩变形施工管理基准,并按照监测方案开展了监控量测工作。为了减少监测过程中产生的偶然误差,对现场监测的数据进行回归分析。前人的众多研究成果都表明位移反分析中考虑围岩松动圈的存在对提高计算结果的准确性有着重要意义,因此本文的位移反分析计算模型中考虑了围岩松动圈的存在,并使用地质雷达对现场松动圈的范围进行了探测。在掌握了隧道围岩变形数据和松动圈范围的基础上,采用动态位移反分析的方法,研究了隧道围岩的弹性模量随隧道开挖而不断劣化的具体过程,获取了隧道一固定断面的围岩参数与该断面距掌子面距离的函数关系。最后利用这一函数关系对二衬在不同时机支护条件下的隧道围岩的稳定性和二衬的最佳施作时机开展了研究。本文取得的主要研究结论和成果如下:（1）针对云岭隧道的现场量测到的隧道围岩拱顶沉降和水平收敛位移数据,采用三种函数模型对实测数据进行回归分析,最终获得水平收敛的变形数据的最佳拟合结果的函数解析式为S（28）14.1e-0.9/n,拱顶沉降变形数据的最佳拟合结果的函数解析式为S（28）n/（0.03（10）0.06n）。基于上述的拟合结果,评价了隧道的围岩稳定状况,并确定了二衬在变形速率准则和变形极限位移准则下的合理支护时机为距离掌子面16m。（2）为了更加准确地对隧道进行位移反分析计算,本文的动态位移反分析计算考虑了围岩松动圈的存在。通过对比多种松动圈探测方法,考虑到地质雷达法探测松动圈的优势,采用地质雷达法探测。本文通过对云岭隧道K1+880附近7m范围内的围岩松动圈进行探测,得到此处的围岩松动圈范围大致为2m深。为方便后期的反演数值计算,将松动圈范围简化为沿隧道边界向外均匀扩展2m,建立了双介质的数值模型。（3）为了探究隧道松动圈范围内的围岩弹性模量随隧道开挖而不断劣化的具体过程,本文开展了动态位移反分析计算研究。本文的动态反分析计算方法为,先假设围岩弹性模量随隧道开挖变化的劣化函数,再验证该函数的准确性。假设函数选取了一次函数和正弦函数两种函数形式,计算结果发现正弦函数的拟合效果最佳。最后取围岩弹性模量劣化的正弦函数表达式为E（n）（28）0.46sin（0.55n（10）1.16）（10）0.58。（4）利用上述的围岩弹性模量与该断面距离掌子面的距离n的函数关系式,开展隧道在不同时机施作二次衬砌对隧道围岩稳定的影响研究。选取二衬施作时距掌子面六种不同距离的工况进行数值模拟,发现随着二衬支护时间的向后推迟,隧道的拱顶沉降和水平收敛逐渐变大。为探究二衬的最佳施作施作时机,通过模拟二衬在不同时机施作条件下的二衬内力情况,确定了在最小支护抗力判定准则下最佳施作二衬的时机为距离掌子面20m处施作二衬。本论文有图42幅,表21个,参考文献105篇。
唐冬云[9]（2020）在《混凝土管片开裂对使用性能影响及抑制措施研究》文中指出随着城镇化进程加速和城市规模成倍扩大,城市交通需求与基础设施落后之间的矛盾日益突出,地铁因其快速、高效、节能、准时等优势,无疑是改善城市交通的最佳利器,为促使地铁和城市可持续发展,就需要地铁工程的性能安全稳定、质量可靠,其中为地铁工程质量安全提供保障的重要结构——混凝土管片,不仅承受各种车辆和水土压力等,同时还起到抵御有害物质的侵蚀,管片一旦出现裂缝将影响到管片的使用功能和服役期限,严重时会造成地铁事故,因此必须对混凝土管片裂缝进行控制,本文基于既有地铁工程现场的管片裂缝状态,展开原因分析和使用性能影响研究,在理论研究成果以及工程实例试验基础上,提出有针对性的抑制措施,主要研究内容如下:（1）结合地铁管片项目实地调研,通过试验和观察以及监测等手段,并从受荷载和混凝土材料组分两方面全面分析裂缝产生的机理,总结管片生产制作、施工拼装及后期运营等三个阶段裂缝产生的原因,分析裂缝存在危害到管片的受力、抗渗、耐久性等使用性能,进而提出裂缝控制的必要性和抑制措施的针对性。（2）针对混凝土组分引起的裂缝,通常向混凝土拌合物中添加膨胀剂以抑制开裂,但现有的检测方法并未科学掌握氧化钙型膨胀剂的反应历程,为此提出一种可行的检测方法——硝酸锶催化—乙二醇—乙醇—苯甲酸溶液滴定法与TG-DSC热分析法相结合的方法,对混凝土外加剂氧化钙型膨胀剂进行定量分析,以合理使用氧化钙类膨胀剂,进而控制混凝土裂缝。（3）鉴于管片生产制作过程中裂缝出现的原因,从混凝土管片材料组分着手抑制措施研究,由此开展混凝土内养护研究,采用硅烷偶联剂溶液改性轻集料,研究了其作为内养护介质的管片混凝土性能。通过合理控制硅烷偶联剂溶液浓度来提高内养护混凝土的力学性能及内养护减缩效率,同时实现调控混凝土内部的湿度并以此降低收缩驱动力,并且能够使混凝土结构的自身抗力得到有效提高,进而有助于提升混凝土的抗裂性。（4）在混凝土管片生产制作时,通常水灰比和坍落度较低,以便满足强度要求,但由此影响高强度混凝土的流变性,采取了掺入新型化学外加剂的措施对混凝土拌合物进行流变性能改善。通过天然淀粉生物发酵的方法制备得到的新型流变改性剂——高分子量生物胶,以极低掺量掺入新拌水泥混凝土中,即可有效提升拌合物粘聚性与稳健性,并使其具备显着的剪切变稀性与触变性,从而增加抗裂性能,抑制表面干缩裂缝。（5）在混凝土拌合物中添加外加剂,其抑制裂缝的研究对象均是在试件和试块,为研究外加剂对在混凝土管片性能影响,有必要进行实际工程试验段应用研究,通过100环管片的对比试验,对经过改善后的试验组和未添加外加剂改善的对照组进行混凝土管片的抗渗、抗拔、抗弯性能试验,经试验结果表明,试验组相比对照组在性能上更优,同时具备应用上的可行性。（6）就混凝土管片在施工拼装和后期运营阶段出现的裂缝提出抑制措施,对混凝土管片计算模型、受力以及拼装形式进行理论分析,运用反演分析,以内收敛位移值为变量,通过有限元计算,得出内收敛位移值与裂缝宽度函数,提出以内收敛位移量测值作为裂缝控制的新指标,更直观控制裂缝,同时经监测数据验证其有效性。通过以上理论分析和试验研究,为混凝土管片制造和拼装以及运营过程中的裂缝控制提供了一定的理论依据和可行的措施。与此同时,抑制裂缝的研究应用于实际工程的隧道已顺利运行并投入运营,对后期类似工程具有一定的指导意义,研究内容具有重要的现实意义和应用价值。
马恕君[10]（2020）在《隧道开挖过程中的涌水与防护正反问题分析》文中研究指明随着我国经济的持续发展,人民大众对于交通的需求愈发强烈,相比于社会经济发展,交通运输发展已实现从经济发展的“瓶颈制约”到“基本适应”的历史性变化,为建设交通强国奠定了坚实基础。隧道工程是交通行业必不可少的一项,截止目前,我国的总隧道长度多达15285公里,隧道总数量多达16229个,我国隧道数量已居世界首位。在修建隧道的过程中,隧道渗、涌水现象一直以来都被公认是困扰隧道设计、施工、运用与管理的难题,隧道渗水或涌水问题占隧道常见病害的80%以上。运用适宜的、多元的设计方法,解决隧道支护与隧道涌水问题不仅能维护人与自然环境的协调,更能保证隧道使用者的人身安全、维护社会稳定、促进社会和谐发展。本文旨在以隧道开挖过程中的涌水与防护为题,以边界元法参数反演技术为基础,以鸡公山隧道为实例,结合以基于M——C准则的局部拉裂破坏围岩安全系数为判据的强度折减方法,建立涌水隧道围岩支护结构正反分析与优化方法。基于无限大平面上的小孔洞问题,通过边界元中的假想应力法建立隧道围岩参数边界元反演方法。以各向均匀同性的圆形隧道的位移解析解,引入参数可辨识条件验证反演参数的唯一性,得出本文的待反演参数为弹性模量和侧压力系数;按照最大位移原则,确定隧道最佳量测内容为:拱顶下沉量与净空水平收敛量。通过反分析鸡公山隧道位移监测数据,求解得鸡公山隧道YK133+270断面的弹性模量为10.37GPa,侧压力系数为0.48。选取YK133+270断面地质条件相似的断面YK133+290进行模拟,比较该断面同一测线处的位移回算值与实测值之间的吻合程度,分析得二者相对误差为6.75%,表明隧道围岩位移反分析结果是可靠的;建立鸡公山隧道开挖模型,模拟并分析隧道开挖过程中涌水现象。受隧道开挖扰动,裂隙岩体的贮水特性及渗水特性发生改变,得出裂隙贯通是隧道渗水转变为隧道涌水的充分条件这一结论。结合鸡公山隧道大气降水等水源补给条件,确定注浆与敷设防水层的防水方式和“仰拱下设排水沟”的排水方式防治鸡公山隧道涌水;采用基于M——C准则的围岩局部拉裂破坏安全系数为判据,设计并模拟6个隧道支护结构方案,以强度折减法进行计算。综合隧道支护结构的安全系数大小、隧道拱顶沉降量、隧道底部隆起量以及经济因素这四个因素考虑,确定鸡公山隧道最优支护方案为:两腰锚杆6根、拱顶锚杆12根、底部衬砌厚度60cm、两腰及拱顶衬砌厚度45cm。
二、位移反演分析在城市公路隧道施工中的应用研究（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、位移反演分析在城市公路隧道施工中的应用研究（论文提纲范文）
（1）基于DE-BP神经网络的隧道围岩反演分析及支护参数研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文的研究背景和意义 |
| 1.2 反分析方法概述 |
| 1.2.1 国内外研究现状 |
| 1.2.2 研究发展方向 |
| 1.2.3 存在的问题 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 起虎区间隧道工程概况及监控量测 |
| 2.1 起虎区间正线隧道工程概况 |
| 2.1.1 起虎区间概况 |
| 2.1.2 工程地质 |
| 2.1.3 水文条件 |
| 2.1.4 不良土及危险地质 |
| 2.1.5 隧道设计 |
| 2.2 隧道施工现场监控量测 |
| 2.2.1 监测目的 |
| 2.2.2 监测项目 |
| 2.2.3 监测数据采集 |
| 2.3 监测数据的处理与分析 |
| 2.3.1 控制基准和预警值 |
| 2.3.2 监测数据的整理与分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 隧道数值模型的建立与参数敏感性分析 |
| 3.1 Abaqus软件简介 |
| 3.2 数值模型的建立 |
| 3.2.1 模型范围 |
| 3.2.2 本构模型与网络划分 |
| 3.2.3 荷载、接触及边界条件的设置 |
| 3.2.4 围岩与支护结构材料参数 |
| 3.3 正交试验与参数敏感性分析 |
| 3.3.1 参数的敏感性 |
| 3.3.2 正交试验设计原理 |
| 3.3.3 正交试验方案设计 |
| 3.3.4 试验结果极差分析 |
| 3.3.5 试验结果方差分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于DE-BP神经网络的隧道围岩参数反演 |
| 4.1 反分析算法原理概述 |
| 4.1.1 BP神经网络原理 |
| 4.1.2 差异进化算法原理 |
| 4.2 BP神经网络模型的建立 |
| 4.2.1 学习样本的建立 |
| 4.2.2 Matlab神经网络工具箱 |
| 4.2.3 BP神经网络反演结果分析 |
| 4.3 基于DE-BP神经网络围岩参数反分析 |
| 4.3.1 差异进化优化算法编程 |
| 4.3.2 DE-BP神经网络反演结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 隧道施工开挖方法及支护参数分析 |
| 5.1 导洞开挖顺序优化分析 |
| 5.1.1 不同开挖步序下的围岩竖向位移分析 |
| 5.1.2 初支结构受力对比分析 |
| 5.2 围岩锚杆参数优化分析 |
| 5.2.1 锚杆长度优化分析 |
| 5.2.2 锚杆布置间距分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）先盾构隧道后矿山法横通道竖井施工关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 “先隧后井”法施工技术研究现状及评述 |
| 1.2.1 “先隧后井”、“先隧后站”法施工技术简介 |
| 1.2.2 台阶法暗挖施工开挖方式研究现状 |
| 1.2.3 富水地层加固技术研究现状 |
| 1.2.4 既有管片临时支撑技术研究现状 |
| 1.2.5 既有盾构管片破除技术研究现状 |
| 1.3 研究中存在的问题 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 2 西安地铁9号线区间“先隧后井”工法简况 |
| 2.1 区间风井概况 |
| 2.2 风险及控制措施 |
| 2.2.1 风险分析 |
| 2.2.2 采取的措施 |
| 2.2.3 地铁施工变形控制标准 |
| 3 先隧后井法横通道开挖方法优化研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.1.1 横通道暗挖施工方法类比分析 |
| 3.1.2 横通道台阶法暗挖施工方案 |
| 3.2 横通道-隧道-地层有限元模型的建立 |
| 3.3 地层参数的选取及反演分析 |
| 3.3.1 地层及支护结构初始参数取值 |
| 3.3.2 基于Peck曲线的盾构施工地表沉降预测 |
| 3.3.3 地层参数的数值反演 |
| 3.4 横通道开挖层数优化研究 |
| 3.5 横通道台阶法开挖台阶间距控制优化分析 |
| 3.5.1 横通道施工诱发的地表沉降分析 |
| 3.5.2 横通道施工既有管片力学响应 |
| 3.6 小结 |
| 4 暗挖横通道地层注浆加固及临近管片支护优化研究 |
| 4.1 地层注浆及超前加固技术 |
| 4.1.1 超前大管棚施工 |
| 4.1.2 地层注浆加固 |
| 4.1.3 超前小导管施工 |
| 4.1.4 横通道一、二层开挖对既有管片影响的研究 |
| 4.1.5 横通道地层最小注浆厚度研究 |
| 4.2 既有隧道管片加固技术研究 |
| 4.2.1 盾构隧道与区间风井横通道接口处地层注浆加固 |
| 4.2.2 盾构隧道型钢加固、封堵墙及管片内砂浆回填 |
| 4.2.3 盾构管片内不同标号砂浆回填优化研究 |
| 4.2.4 M2.5砂浆回填计算结果 |
| 4.2.5 M30砂浆回填计算结果 |
| 4.3 地层初期支护措施优化研究 |
| 4.3.1 横通道施工诱发的地表沉降分析 |
| 4.3.2 横通道施工既有管片力学响应 |
| 4.4 小结 |
| 5 既有盾构衬砌管片破除方案优化研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.1.1 管片破除技术简介 |
| 5.1.2 既有盾构隧道衬砌管片破除方案设计 |
| 5.2 管片破除方案一分析 |
| 5.2.1 横通道施工诱发的地表沉降分析 |
| 5.2.2 横通道施工既有管片力学响应 |
| 5.3 管片破除方案二分析 |
| 5.3.1 横通道施工诱发的地表沉降分析 |
| 5.3.2 横通道施工既有管片力学响应 |
| 5.4 管片破除方案对比及横通道施工期间结构变形分析 |
| 5.4.1 管片破除方案对比分析 |
| 5.4.2 横通道施工期间结构变形分析 |
| 5.5 小结 |
| 6 “先隧后井”法暗挖横通道施工影响监测研究 |
| 6.1 横通道施工期间变形监测 |
| 6.1.1 监测内容 |
| 6.1.2 监测点的布设方案 |
| 6.1.3 监测结果分析 |
| 6.2 地层加固效果原位无损探测研究 |
| 6.2.1 探地雷达的工作原理及测点的布设 |
| 6.2.2 探地雷达监测结果及评价 |
| 6.3 数值模拟计算与实测结果对比 |
| 6.4 小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间从事的实践工作和主要成果 |
（3）位移反分析法研究开挖过程中微风化隧道围岩安全系数变化规律（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 |
| 1.2 隧道围岩安全评价技术的发展概况 |
| 1.3 隧道围岩安全性分析法概述 |
| 1.4 本文的研究内容与思路 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 影响本区段隧道围岩安全性的因素 |
| 2.1 地质因素 |
| 2.2 工程因素 |
| 2.3 岩体的变形特征 |
| 2.4 围岩安全性分区的概念 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 围岩安全系数Fs |
| 3.1 Mohr-Coulomb准则下的安全系数Fs |
| 3.2 Drucker-Prager准则下的安全系数Fs |
| 3.3 收敛准则及极限状态判断依据 |
| 3.4 依据实例计算安全系数Fs |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于有限元强度折减法的围岩安全系数评估 |
| 4.1 有限元强度折减法 |
| 4.2 强度折减法计算结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 地质因素对安全系数的影响及在隧道中的应用 |
| 5.1 位移反分析法简介 |
| 5.2 位移反分析的计算方法 |
| 5.3 工程概况 |
| 5.4 反演结果 |
| 5.5 左右隧道左拱脚位移统计分析 |
| 5.6 安全系数Fs的应用 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 其他工程因素对安全系数的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 工程应用 |
| 6.3 围岩应力释放率对隧道施工安全系数Fs的影响 |
| 6.4 洞室埋深和洞室间距对安全系数的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要工作与结论 |
| 7.2 进一步研究建议 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（4）基于有限元与神经网络的反演方法及其在隧道工程中的应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展动态分析 |
| 1.2.1 人工神经网络在隧道工程中的应用 |
| 1.2.2 隧道工程中的接触数值模拟 |
| 1.2.3 计算接触力学的发展及应用 |
| 1.3 论文主要研究内容及创新性 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 1.3.3 论文创新性 |
| 1.4 论文研究方法及技术路线 |
| 1.4.1 论文研究方法简介 |
| 1.4.2 论文技术路线 |
| 2 天津地铁6号线工程监测数据分析 |
| 2.1 工程简介 |
| 2.1.1 工程概况 |
| 2.1.2 工程地质及水文地质条件 |
| 2.2 现场监测系统简介 |
| 2.3 监测数据统计分析 |
| 2.3.1 隧道开挖地表沉降纵向分布规律分析 |
| 2.3.2 隧道开挖地表沉降横向分布规律分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 盾构施工地层变形影响因素敏感性分析 |
| 3.1 土的弹性模量敏感性分析 |
| 3.1.1 岩土体弹性模量的测定方法 |
| 3.1.2 基于有限元的土体压缩模量测试 |
| 3.1.3 土的弹性模量对地表沉降的影响 |
| 3.2 土的泊松比敏感性分析 |
| 3.2.1 土的泊松比测定方法 |
| 3.2.2 土的泊松比对地表沉降的影响 |
| 3.3 土的抗剪强度指标敏感性分析 |
| 3.3.1 土的抗剪强度指标测定方法 |
| 3.3.2 土的粘聚力对地表沉降的影响 |
| 3.3.3 内摩擦角对地表沉降的影响 |
| 3.4 围岩应力释放系数敏感性分析 |
| 3.5 盾构主要施工参数敏感性分析 |
| 3.5.1 土仓压力对地表沉降的影响 |
| 3.5.2 注浆层弹性模量及注浆层厚度对地表沉降的影响 |
| 3.6 反演参数选取 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 基于人工神经网络及有限元的地层参数反演分析 |
| 4.1 基于人工神经网络与有限元的反分析方法 |
| 4.1.1 位移反分析方法简介 |
| 4.1.2 人工神经网络位移反分析的一般步骤 |
| 4.1.3 人工神经网络的结构 |
| 4.2 人工神经网络的优化算法 |
| 4.2.1 Vogl快速算法优化神经网络 |
| 4.2.2 全局优化的演化算法 |
| 4.3 天津地铁6号线本构模型参数反演 |
| 4.3.1 计算条件 |
| 4.3.2 反演参数选取及等级划分 |
| 4.3.3 基于正交试验获得训练样本 |
| 4.3.4 神经网络训练及参数反演 |
| 4.3.5 神经网络反演结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 考虑非线性接触的盾构隧道施工响应分析 |
| 5.1 非线性接触算法简介 |
| 5.1.1 接触问题的一般性描述 |
| 5.1.2 mortar元的接触约束积分弱形式 |
| 5.1.3 接触虚功的空间离散 |
| 5.1.4 PDASS处理接触约束不等式 |
| 5.1.5 Lagrange乘子的静态凝聚 |
| 5.2 对偶mortar有限元在非协调网格中的应用 |
| 5.3 考虑非线性接触的盾构隧道施工地层响应分析 |
| 5.3.1 隧道周边土体的变形特征 |
| 5.3.2 混凝土管片的受力特征 |
| 5.3.3 土体-结构界面的接触应力特征 |
| 5.3.4 降低摩擦系数后的计算结果对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（5）高地应力作用下文笔山隧道软岩变形特征与机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道初始地应力研究现状 |
| 1.2.2 软岩隧道变形特征与机制研究现状 |
| 1.2.3 软岩隧道支护理论与变形控制技术研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线框架图 |
| 第2章 文笔山隧道地应力测试与围岩变形特征 |
| 2.1 文笔山隧道工程地质条件 |
| 2.1.1 隧道工程概况 |
| 2.1.2 隧道地质构造 |
| 2.1.3 隧道水文地质 |
| 2.1.4 隧道地层岩性 |
| 2.2 文笔山隧道地应力场特征 |
| 2.2.1 地应力测试方法 |
| 2.2.2 地应力测试结果 |
| 2.2.3 地应力特征与隧道变形评价 |
| 2.2.4 地应力测试小结 |
| 2.3 文笔山隧道变形特征分析 |
| 2.3.1 文笔山隧道信息化施工 |
| 2.3.2 文笔山隧道大变形特征 |
| 2.3.3 文笔山隧道大变形主要影响因素 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 文笔山隧道围岩变形机制研究 |
| 3.1 岩体应变软化 |
| 3.1.1 软弱围岩的软化理论 |
| 3.1.2 围岩软化“直—曲—直”模型 |
| 3.2 隧道开挖应力场重分布理论 |
| 3.2.1 隧道开挖后二次应力及位移状态 |
| 3.2.2 隧道开挖后三次应力及位移状态 |
| 3.3 文笔山隧道BP神经网络围岩参数反演 |
| 3.3.1 BP神经网络原理 |
| 3.3.2 围岩参数反演的数值模型及参数组确定 |
| 3.3.3 隧道围岩参数反演结果 |
| 3.4 文笔山隧道软岩大变形机制研究 |
| 3.4.1 文笔山隧道大变形典型断面应变软化参数取值 |
| 3.4.2 文笔山隧道大变形典型断面荷载机制 |
| 3.4.3 文笔山隧道大变形典型断面塑性区特征 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 文笔山隧道大变形控制技术研究 |
| 4.1 文笔山隧道大变形控制技术 |
| 4.1.1 大变形段处治措施 |
| 4.1.2 掌子面前方未施工段处治措施 |
| 4.2 文笔山隧道大变形控制效果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读学位期间发表的论文与科研成果清单 |
| 致谢 |
（6）多孔隧道近距施工重复扰动下地表沉降规律与施工优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状综合分析 |
| 1.2.1 隧道施工引起围岩变形的研究现状 |
| 1.2.2 隧道施工引起覆岩下沉的研究现状 |
| 1.2.3 隧道施工引起地表沉降的研究现状 |
| 1.3 既有研究中存在的主要问题 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 1.6 本文研究的创新点 |
| 第2章 多孔隧道近距施工重复扰动引起地层变形的机理研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 单孔隧道施工引起地层沉降的基本问题 |
| 2.3 双孔隧道施工引起地层沉降的基本问题 |
| 2.4 三孔隧道施工引起地层沉降的基本问题 |
| 2.5 三孔小净距隧洞浅埋围岩压力计算 |
| 2.6 案例分析 |
| 2.6.1 工程地质概况 |
| 2.6.2 施工现场地表沉降监测 |
| 2.6.3 隧道施工重复扰动下围岩压力叠加和地表沉降累加的分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 多孔隧道近距施工重复扰动引起地层变形的Peck公式优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 经典Peck公式理论 |
| 3.3 单孔隧道地表及覆岩下沉的新型Peck公式 |
| 3.4 双孔隧道地表及覆岩下沉的新型Peck公式 |
| 3.5 三孔隧道地表及覆岩下沉的新型Peck公式 |
| 3.6 案例分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 多孔隧道近距施工对地层影响分析及新型Peck公式的验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 三维有限元模型的建立 |
| 4.2.1 模型建立基本假定 |
| 4.2.2 模型建立 |
| 4.2.3 计算参数取值 |
| 4.2.4 三孔小净距隧道施工过程的模拟 |
| 4.3 计算结果分析 |
| 4.3.1 三孔小净距隧道围岩位移及应力特征分析 |
| 4.3.2 三孔小净距隧道施工对隧道中夹岩柱的影响分析 |
| 4.3.3 三孔小净距隧道施工对覆岩的影响分析 |
| 4.3.4 三孔小净距隧道施工对地表位移的影响分析 |
| 4.4 多孔隧道施工重复扰动数值模拟与理论分析的对比验证 |
| 4.5 临界状态下多孔隧道重复扰动施工数值模拟与理论分析的对比验证 |
| 4.6 三孔隧道地表及覆岩下沉新型Peck公式的对比验证 |
| 4.7 偏压状态下多孔隧道重复扰动施工数值模拟分析 |
| 4.7.1 偏压小净距隧道施工对地表的影响分析 |
| 4.7.2 偏压小净距隧道施工对围岩的影响分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 三孔小净距隧道施工优化分析及与实测数据的对比 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 隧道施工工序研究 |
| 5.2.1 不同工序数值模型建立 |
| 5.2.2 不同工序围岩变形分析 |
| 5.2.3 不同工序初支受力分析 |
| 5.3 隧道纵向净距研究 |
| 5.3.1 三维数值模型建立 |
| 5.3.2 先行洞隧道掌子面滞后距离分析 |
| 5.3.3 中洞纵向开挖对隧道稳定性影响分析 |
| 5.4 隧道施工步骤研究 |
| 5.4.1 隧道施工方法与工序选取 |
| 5.4.2 V级围岩条件计算结果分析 |
| 5.4.3 Ⅳ级围岩条件计算结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及科研工作 |
| 致谢 |
（7）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 |
（8）基于隧道监测数据的动态位移反分析研究及其工程应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题提出与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容和技术路线 |
| 2 基于现场监控量测的围岩稳定性分析 |
| 2.1 工程概况 |
| 2.2 现场监控量测方案 |
| 2.3 围岩变形施工管理基准 |
| 2.4 监测数据处理与围岩稳定分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于松动圈探测范围基础上的围岩稳定性分析 |
| 3.1 松动圈理论及其在反分析中的应用 |
| 3.2 围岩松动圈的探测方法 |
| 3.3 地质雷达探测结果及围岩稳定分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 动态位移反分析计算 |
| 4.1 数值模型及参数的确定 |
| 4.2 动态反分析计算方法 |
| 4.3 动态反分析计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 动态位移反分析的工程应用 |
| 5.1 本章概述 |
| 5.2 二衬支护时机的影响因素和判定准则 |
| 5.3 二衬在不同施作时机下的规律研究 |
| 5.4 二衬最佳施作时机的确定 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）混凝土管片开裂对使用性能影响及抑制措施研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景与研究问题的提出 |
| 1.2 研究目的及其现实意义 |
| 1.3 国内外相关研究综述 |
| 1.3.1 混凝土管片裂缝的成因和机理研究 |
| 1.3.2 混凝土管片裂缝的防治和控制措施 |
| 1.3.3 混凝土内养护的研究 |
| 1.3.4 氧化钙类膨胀剂水化历程研究 |
| 1.3.5 混凝土组分对流变性影响的研究 |
| 1.3.6 研究评述 |
| 1.4 具体研究方法与总体技术路线 |
| 1.4.1 具体研究方法 |
| 1.4.2 总体技术路线 |
| 1.5 论文创新点 |
| 第二章 混凝土管片裂缝产生原因及对使用性能影响 |
| 2.1 混凝土管片裂缝的状态 |
| 2.1.1 盾构区间病害调研 |
| 2.1.2 混凝土管片制作厂内裂缝分布情况 |
| 2.1.3 运营地铁管片裂缝分布情况 |
| 2.2 管片裂缝的类型 |
| 2.2.1 荷载作用下产生的裂缝 |
| 2.2.2 混凝土材料特性引起的裂缝 |
| 2.3 管片裂缝产生的原因及机理 |
| 2.3.1 管片制作中的裂缝产生原因及机理 |
| 2.3.2 管片拼装中的裂缝产生原因及机理 |
| 2.3.3 隧道运营期间的裂缝产生原因及机理 |
| 2.4 裂缝对混凝土管片的使用性能影响 |
| 2.4.1 裂缝的存在影响管片的受力 |
| 2.4.2 裂缝的存在影响混凝土管片的抗渗效果 |
| 2.4.3 裂缝的存在影响混凝土管片的耐久性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 氧化钙类膨胀剂的定量试验分析 |
| 3.1 游离氧化钙的测定方法 |
| 3.1.1 化学分析法 |
| 3.1.2 物理分析法 |
| 3.2 氧化钙类膨胀剂反应历程试验 |
| 3.2.1 原材料 |
| 3.2.2 试验具体方法 |
| 3.2.3 试件及样品的制备 |
| 3.3 试验结果与分析 |
| 3.3.1 膨胀剂和水泥浆体中其他含钙矿物相对测试结果的干扰性 |
| 3.3.2 掺膨胀剂混凝土水泥浆体中游离氧化钙和氢氧化钙含量 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 添加硅烷偶联剂改性轻集料抑制开裂研究 |
| 4.1 管片制作过程中的裂缝控制原理 |
| 4.1.1 改善塑性干缩裂缝的措施 |
| 4.1.2 改善塑性沉降裂缝的措施 |
| 4.1.3 改善自生收缩裂缝的措施 |
| 4.1.4 改善温度收缩裂缝的措施 |
| 4.2 内养护对混凝土管片裂缝的抑制试验研究 |
| 4.2.1 原材料 |
| 4.2.2 硅烷偶联剂改性轻集料 |
| 4.2.3 轻集料吸水率测试 |
| 4.2.4 混凝土配比设计 |
| 4.2.5 管片混凝土性能测试 |
| 4.2.6 管片混凝土性能测试结果分析 |
| 4.2.7 管片混凝土集料界面测试结果分析 |
| 4.2.8 测试结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 添加高分子量生物胶对管片混凝土工作性能研究 |
| 5.1 实验 |
| 5.1.1 试验原材料 |
| 5.1.2 试验配合比 |
| 5.1.3 试验方法 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 水泥浆体流变性能 |
| 5.2.2 混凝土工作性能 |
| 5.2.3 高分子量生物胶作用机理 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 管片衬砌力学和抗渗试验 |
| 6.1 工程实例 |
| 6.2 试验方法 |
| 6.2.1 、管片检漏试验 |
| 6.2.2 管片抗弯性能试验 |
| 6.2.3 管片注浆孔预埋抗拔性能试验 |
| 6.3 试验结果及分析 |
| 6.3.1 外观质量检查 |
| 6.3.2 管片检漏试验 |
| 6.3.3 管片抗弯性能试验 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 管片受力变形的裂缝控制分析研究 |
| 7.1 混凝土管片施工期的抑制开裂措施 |
| 7.1.1 总推力控制措施 |
| 7.1.2 管片环面和千斤顶撑靴控制措施 |
| 7.1.3 盾构姿态控制措施 |
| 7.1.4 盾尾挤压控制措施 |
| 7.2 混凝土管片运营期的抑制开裂措施 |
| 7.3 混凝土管片受力变形的控制研究 |
| 7.3.1 管片计算方法 |
| 7.3.2 接头模型 |
| 7.3.3 管片计算荷载的确定 |
| 7.3.4 管片拼装形式 |
| 7.3.5 管片分块形式 |
| 7.3.6 管片位移随时间的改变量 |
| 7.3.7 管片受力反演分析确定裂缝控制指标 |
| 7.3.8 监测数据验证裂缝控制指标 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 研究结论 |
| 8.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文情况 |
| 致谢 |
（10）隧道开挖过程中的涌水与防护正反问题分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 |
| 1.2.1 反分析简述 |
| 1.2.2 反分析在结构工程中的应用 |
| 1.2.3 隧道涌水正反分析研究 |
| 1.3 本文主要研究思路 |
| 2 确定待反演参数及反演围岩参数 |
| 2.1 确定待反演参数 |
| 2.1.1 圆形隧道位移解析解 |
| 2.1.2 参数可辨识条件 |
| 2.1.3 反演结果唯一性分析 |
| 2.2 反分析围岩参数方法 |
| 2.2.1 假想应力法 |
| 2.2.2 反分析围岩参数 |
| 2.3 小结 |
| 3 位移监测点布置与鸡公山隧道围岩参数反演 |
| 3.1 位移监测点布置原则及其优化布置 |
| 3.1.1 监测点布置原则及其量测内容 |
| 3.1.2 监测点优化布置判据 |
| 3.1.3 圆形隧道位移监测点的优化布置分析 |
| 3.2 鸡公山隧道围岩参数反演 |
| 3.2.1 鸡公山隧道工程地质 |
| 3.2.2 位移监测数据 |
| 3.2.3 反演结果分析 |
| 3.3 小结 |
| 4 隧道开挖渗流场分析及防、排水技术分析 |
| 4.1 鸡公山隧道涌水模型建立 |
| 4.1.1 正演模型建立 |
| 4.1.2 参数选取 |
| 4.2 隧道开挖的渗流场分析 |
| 4.2.1 渗流场分析 |
| 4.2.2 隧道涌水机理分析 |
| 4.3 隧道防、排水技术分析 |
| 4.3.1 隧道防水技术分析 |
| 4.3.2 隧道排水方式分析 |
| 4.4 小结 |
| 5 鸡公山隧道围岩结构正分析及支护结构优化 |
| 5.1 鸡公山隧道开挖的位移场分析 |
| 5.1.1 双洞隧道塑性变形分析 |
| 5.1.2 双洞隧道位移场分析 |
| 5.2 支护结构优化判据及准则 |
| 5.2.1 隧道围岩稳定性准则 |
| 5.2.2 隧道围岩稳定性判据 |
| 5.3 鸡公山隧道支护结构优化 |
| 5.4 小结 |
| 6 结论和展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果 |
| 致谢 |
四、位移反演分析在城市公路隧道施工中的应用研究（论文参考文献）
- [1]基于DE-BP神经网络的隧道围岩反演分析及支护参数研究[D]. 夏溪岑. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]先盾构隧道后矿山法横通道竖井施工关键技术研究[D]. 兰开江. 西安理工大学, 2020(01)
- [3]位移反分析法研究开挖过程中微风化隧道围岩安全系数变化规律[D]. 刘诗音. 山东科技大学, 2020(06)
- [4]基于有限元与神经网络的反演方法及其在隧道工程中的应用研究[D]. 卢志飞. 北京交通大学, 2020(03)
- [5]高地应力作用下文笔山隧道软岩变形特征与机制研究[D]. 卢阳. 湖南科技大学, 2020(06)
- [6]多孔隧道近距施工重复扰动下地表沉降规律与施工优化研究[D]. 苑绍东. 青岛理工大学, 2020(01)
- [7]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)
- [8]基于隧道监测数据的动态位移反分析研究及其工程应用[D]. 刘晓帅. 中国矿业大学, 2020(01)
- [9]混凝土管片开裂对使用性能影响及抑制措施研究[D]. 唐冬云. 广西大学, 2020(02)
- [10]隧道开挖过程中的涌水与防护正反问题分析[D]. 马恕君. 沈阳建筑大学, 2020(04)