一、侧压力系数对隧道衬砌力学行为的影响分析（论文文献综述）
尹崇林[1]（2021）在《摩擦滑动接触条件下隧洞围岩和衬砌力学分析的解析方法》文中研究表明隧道和地下工程在近代以来得到了长足的发展,特别的,进入20世纪之后,随着设计施工技术的进步以及社会发展的需要,更加受到人们的重视。并且因其所处地理位置及其建筑结构形式的特殊性使其具有便捷、安全、环保、节能等突出的优势,从而被广泛地运用于交通、采矿、能源、水电工程、城市建设及国防建设等多个领域。稳定性问题是地下工程结构中一个十分重要的研究内容。岩石中的初始应力在隧洞开挖以后得到释放而重新分布,当围岩中的应力达到或超过岩石强度的范围比较大时岩体就会失稳,此时常需要在隧洞周围设置衬砌支护以进一步保证围岩的稳定性。解析分析方法中复变函数方法因其所得解析解的精确性以及求解过程的便捷性,成为求解隧道及地下工程问题的一种基础方法。为了求解复杂孔形衬砌隧洞问题,需要应用复变函数中的保角变换将一个边界复杂的区域变换为边界简单的区域,以此将物理平面上的复杂支护断面通过映射函数变换到象平面上的圆环区域。在实际工程中,衬砌和围岩之间的接触问题比较繁杂,为了简化问题以获得其基本规律,将隧洞围岩和衬砌之间的接触问题简化为交界面上两个弹性体的接触问题。作为弹性体相互接触条件之一的摩擦滑动接触,最符合实际工况,而完全接触和光滑接触则是其两种极端情况。论文以两种极端接触工况的求解为出发点,巧妙的将库仑摩擦模型引入摩擦滑动接触的求解过程,再结合最优化方法,得出了它的一般解。主要的研究内容有:（1）考虑摩擦滑动接触的极端情况之一——光滑接触,通过平面弹性复变函数方法,推导得到了衬砌内均布水压力作用下任意孔型深埋衬砌隧洞的应力以及位移解析解,并利用数值软件ANSYS验证了所得结果。在求解过程中考虑了初始地应力的作用及支护滞后的力学过程,使用幂级数解法求解由应力边界条件及应力和法向位移的连续条件构成的基本方程,然后通过得到的解析函数计算围岩和衬砌中的应力和位移。以直墙半圆拱形和马蹄形隧洞为例分析了围岩和衬砌中切向应力及它们之间接触面上的法向应力分布规律。讨论了位移释放系数、侧压力系数和内水压力的变化对围岩与衬砌内的应力分布规律的影响。发现切向应力在衬砌内边界和围岩开挖边界上的取得较大的值,并且在隧洞的拐角处出现最大的应力集中。（2）为了更加准确地刻画隧洞中围岩和衬砌的接触问题,定义接触面上产生最小滑动量的状态为衬砌的真实工作状态,引入更符合实际情况的基于库仑摩擦模型的摩擦滑动接触条件来模拟围岩和衬砌之间的接触。在考虑支护滞后效应的前提下,结合平面弹性复变函数方法和最优化理论,建立了具有一般性的摩擦滑动接触解法。以圆形水工隧洞为例,获得了围岩和衬砌在这种接触条件下的应力解析解,并且利用有限元软件ANSYS验证了所得结果的准确性。最后通过算例分析了不同侧压力系数,不同的摩擦系数对衬砌内外边界的切向应力,接触面上接触应力以及切向位移间断值的影响。（3）针对隧洞围岩和衬砌摩擦滑动接触解法的缺点,通过在优化过程中减少设计变量的个数,优化模型得到了极大的简化,为任意孔型深埋隧洞在摩擦滑动接触条件下问题的求解得到更加理想的优化理论模型,并且使计算精度和计算速度得到了提升。该方法还可以精确地得到满足完全接触的摩擦系数的阈值,通过对深埋圆形衬砌隧洞两种材料的弹模比值,位移释放系数,衬砌厚度,以及侧压力系数的参数分析,提供了判断围岩和衬砌接触方式的理论基础。
刘军帅[2]（2021）在《变坡面条件下某特大断面隧道的围岩受力变形研究》文中研究指明在我国铁路建设中,大多数隧道需要穿越复杂地质地形条件的山岭地区,出口和傍山段极易形成变坡面的特大断面浅埋偏压隧道。在此类隧道施工过程中围岩可能产生较大变形,若对围岩变形机制和变形规律认识不足,对围岩特征部位受力变形重视程度不够或者处置措施不当,或采取的隧道围岩控制技术不够成熟,极易造成施工安全事故,也会成为运营隧道出现病害的主要原因,甚至会导致隧道整体倾覆。针对这一系列问题,本论文以蒙西至华中地区某三线重载铁路隧道为例,利用理论分析、数值模拟和实时数据监测的方法深入探究了变坡面条件下特大断面浅埋大偏压隧道的围岩受力特征、变形规律、支护结构与围岩的关系、围岩变形控制和结构安全性评价等,取得了以下主要成果:（1）利用极限平衡原理分析求解了浅埋偏压隧道围岩压力,深入探究了变坡面影响下特大断面浅埋偏压隧道的围岩受力模式和理论计算方法,对隧道围岩水平侧压力系数修正值K进行了重新修正,使得计算结果更加准确且贴近实际;分析了隧道变坡坡度和综合坡度对隧道围岩压力的不同影响,探究了隧道水平侧压力系数随其系数修正值K变化的相关曲线。当隧道水平侧压力系数修正值K增大时,水平侧压力系数?随之增大,隧道水平侧压力增大。隧道变坡面的坡度和变坡点个数明显变化时,隧道围岩受力变化明显。（2）以数值模拟的方式分析了施工期内隧道围岩受力状态,确定了围岩应力的空间分布形态,表现为竖向应力和水平应力随开挖步序的增大而增大,影响范围也逐渐扩大;分析了数值模拟状态和现场实测状态下三台阶临时仰拱法开挖隧道的围岩变形特征,得出了隧道围岩时间效应变形-时间特征曲线四个阶段、隧道围岩空间效应的表现形式和隧道断面特征部位竖向变形规律;探究了特大断面隧道和大断面隧道围岩的不同变形形态,隧道围岩竖向变形随断面开挖面积的增大而增大,变形曲线分别呈现为线性分布、二次曲线分布,且特大断面隧道变形相比大断面而言更加复杂,变形量增加明显。（3）对比分析了隧道施加预支护措施和未施加预支护措施下围岩受力变形特征,施加预支护措施后,围岩竖向变形量锐减了45%,竖向应力减少了约21%,初期支护压力减少了11%左右,说明了复杂较大变形隧道施加预支护措施对控制围岩变形效果明显。针对隧道较大受力变形区域,提出合理的变形控制对策,为类似隧道施工设计提供参考。（4）在变坡面隧道开挖基础上,针对隧道支护结构做出了安全评价。得出了隧道实际施工支护结构安全系数大于规范要求最低安全系数,隧道断面可靠性依次为:浅埋侧拱脚>深埋侧上拱腰>浅埋侧下拱腰>深埋侧拱脚>仰拱>浅埋侧上拱腰>拱顶>深埋侧下拱腰,说明隧道支护结构承载体系满足要求,隧道结构安全。
向晋扬[3]（2021）在《高地应力断层破碎带隧道衬砌受力特性研究》文中认为随着“一带一路”战略的实施,我国西部地区经济发展迎来了前所未有的机遇,同时伴随着交通建设的迅速崛起。但我国西部多为山岭地区,由于山高谷深,地质运动频发,隧道建设常面临着高地应力与断层破碎带的问题,断层破碎带作为常见的地质构造有着稳定性差、离散性大的特点,再考虑高地应力的影响,极易造成围岩失稳和支护结构的破坏,严重威胁着隧道施工与运营的安全性。本文采用物理模型试验与数值模拟相结合的方法,探究了高地应力断层破碎带隧道围岩的稳定性及衬砌的受力与安全性,研究的主要内容及结论如下:（1）根据工程背景并结合相似理论,本文对高地应力断层破碎带隧道开展了相似比为1:30的物理模型试验,分别研究了物理模型在不同侧压力系数以及不同地应力下的围岩应力分布规律、衬砌结构受力、位移及安全系数变化规律,得到了安全性最低时的侧压力系数,以及衬砌结构在逐级增大的荷载下的受力特性和安全性失效的变化规律,其中以靠近断层破碎带侧拱脚受力最不利;（2）采用Vc++编程生成不同大小且随机分布的Voronoi多边形以模拟岩块大小不均的断层破碎带,并通过CRACK命令将图形导入离散元软件UDEC,随后在软件中开展单轴压缩试验获取岩体材料的数值模拟参数,最后对模型试验工况展开数值模拟并与模型试验结果对比分析,发现二者规律基本相同,充分验证了模拟的正确性与可行性,为拓展分析高地应力断层破碎带隧道提供基础;（3）通过数值模拟分别以侧压力系数和埋深为变量研究了不同地应力情况下的断层破碎带隧道,研究结果表明:侧压力系数过低不利于压力拱的形成,围岩自稳能力差,对围岩稳定性和衬砌受力不利,当围岩具有自稳能力后,侧压力系数的增大和隧道埋深的增加都会使得地应力提升,导致围岩发生较大的挤压变形从而使得衬砌结构受力及安全性受到威胁,衬砌结构安全系数按照拱脚、拱底、拱顶和拱腰的先后顺序低于规范值;（4）通过数值模拟分别以断层破碎带与隧道间距、断层破碎带厚度和倾角为变量,探究了不同形态的断层破碎带对围岩稳定性、衬砌受力和安全性的影响。研究结果表明:随着断层破碎带间距的增大或厚度的减小,会提高围岩稳定性,有利于衬砌的受力与安全性,该趋势在间距小于0.5倍洞径或厚度小于0.75倍洞径时最明显,倾角的增大会引起偏压荷载,衬砌受力表现为先增大后减小的规律,安全系数变化呈相反规律。
谢家冲,王金昌,周高云,陈页开[4]（2021）在《土体参数对盾构隧道衬砌与土体共同作用影响分析》文中研究指明为了解决在盾构隧道结构分析中土与结构共同作用如何有效考虑的问题,借鉴连续介质模型的组成体系与加载方式,基于数值分析的方法建立土与隧道共同作用的计算模型,其中管片接头的转动刚度非线性与衬砌三维拼装效应均被考虑,计算结果与模型试验结果吻合良好。针对侧压力系数和土体刚度展开参数分析,研究结果表明:1)随着侧压力系数和土体刚度的减小,衬砌椭圆化变形增加,同时衬砌拱顶弯矩增加,纵向接头的相对转动主导了衬砌的椭圆化变形;2)随着侧压力系数的增加,土体高应力分布区由拱顶月牙形朝环周均匀分布转变,拱腰侧低应力区逐渐消失,同时隧道椭圆化变形趋于0;3)土体刚度对土体应力分布改变影响较小,但随着土层刚度的增加,衬砌环周应力条件被明显改善,拱顶的椭圆化荷载同样有朝环周均布荷载转变的趋势。
谢家冲[5]（2021）在《考虑管片与接头非线性行为的盾构隧道衬砌结构响应分析》文中研究表明地铁作为关系民生的重大社会工程,已成为现代城市交通网络必不可缺的一环。其社会重要性也对盾构隧道提出了更高的结构稳定和运营安全要求。而在实际运营过程中,衬砌的开裂掉块和渗水湿渍等病害普遍存在,管片本体与接头行为均存在明显的非线性,因此,针对盾构隧道的非线性响应,尤其是在隧道周围岩土体共同作用下的衬砌变形与开裂损伤机理具有重要的工程意义。盾构隧道的响应机制复杂,从其局部至整体结构来看均存在明显的非线性力学行为:纵向接头被认为是衬砌的薄弱环节,衬砌轴力相关的转动刚度已有明确表达,然而在整体分析中仍经常被线性简化考虑;管片本体具备一般梁的开裂与破坏机制,衬砌开裂与接头转动行为存在一定耦合行为;当将衬砌周围土体纳入考虑时,土体与衬砌的共同作用很大程度上影响了隧道结构的服役性能与安全储备。鉴于此,本文基于非线性数值分析手段,考虑了接头、管片本体的材料非线性,并采用非线性弹簧或非线性界面单元对土与结构的相互作用进行模拟,另外与实测数据和已有试验进行了对比验证,结果在一定程度上阐明了结构的响应机理,主要的研究内容与成果如下:（1）基于已有试验结果,验证了单个管片的数值模型的有效性,弥散裂缝模型和嵌入式钢筋网能够较准确模拟混凝土与钢筋及其界面的非线性行为。针对旋转裂缝模型、固定裂缝模型和多向固定裂缝模型三种弥散裂缝模型的适用性展开探讨,同时对结构非线性分析中重要的网格尺寸和断裂能展开参数分析,并提出建议取值,为进一步考虑衬砌整体非线性行为打下基础。（2）建立了基于地层结构法的二维数值分析模型,考虑了土体、混凝土、钢筋和接触的非线性力学行为,针对实际工程的数值计算结果能够与隧道沉降及实际裂纹开展特征吻合,验证了该数值分析模型的有效性。基于模型针对堆载参数、隧道埋深和管环旋转角度展开参数分析,基于计算结果给出了整体开裂指标与衬砌收敛变形之间的定量关系。（3）基于软土地区某城市地铁1号线隧道实测数据,统计分析了该地区地铁线路整体与典型区间的病害情况与裂缝分布特点,结果表明管片裂缝的分布密度与隧道收敛位移具有明显关联性。基于建立的二维地层结构法数值模型展开关于土体参数的敏感性分析,计算结果阐明了管片开裂特性与影响因素。（4）针对考虑管片开裂软化行为与否对衬砌整体响应结果的差异影响,建立了基于Janssen接头的壳-弹簧单环衬砌三维模型,同时以线性材料管片模型为对照组,通过不同地层条件和荷载模式的参数分析阐明了管片开裂软化的影响机理。（5）借鉴连续介质模型的组成体系与加载方式,在前一章的基础上基于数值分析的方法建立了土与隧道共同作用的计算模型,其中管片接头的转动刚度非线性与衬砌三维拼装效应均被考虑,计算结果与模型试验结果吻合良好。基于模型对侧压力系数和土体刚度展开了参数分析,阐明了土体与衬砌椭圆化变形的共同作用机理。
吴延辉[6]（2020）在《断层附近深埋圆形隧道围岩稳定性研究》文中认为随着隧道等地下空间结构埋深的增加,隧道在特殊地质条件下进行开挖,围岩会产生复杂的变形现象。隧道围岩的不稳定会对施工人员的生命财产安全构成严重威胁。因此,断层附近深埋隧道开挖造成的围岩变形被引起广泛关注。其中,断层是岩层大量应变能积聚到一定程度而产生的一种不连续构造体,隧道围岩受断层的影响容易产生变形甚至坍塌。因此,有必要对断层影响下的深埋隧道围岩进行系统研究。本文以浙江省温州市某隧道（全长7.756km）为依托,采用理论分析与数值模拟相结合的方法,对圆形隧道开挖后围岩的变形进行研究,研究内容及成果主要包括:（1）通过数值模拟,研究断层对深埋隧道不同位置的影响,分析不同位置处隧道围岩的应力、位移和塑性区分布规律,得出隧道在距离断层上盘2倍洞径时为最佳开挖位置。（2）引入工程实例,对模拟和理论计算开挖后的围岩变形和现场监控量测数据进行对比,得出衬砌后隧道应力、位移分布规律。（3）研究深埋隧道围岩在不同因素影响时的稳定性,通过改变断层倾角、侧压力系数以及埋深,对隧道围岩应力、变形以及塑性区分布的影响,得出深埋隧道在各影响因素下的临界值。
陈伟杰,苏栋,陈湘生,庞小朝,雷国平[7]（2020）在《基床系数和侧压力系数对盾构隧道变形的影响研究》文中认为在盾构隧道衬砌结构内力和变形计算中,地层基床系数和土体侧压力系数是土体的重要表征参数。文章基于盾构隧道荷载-结构计算模型,利用有限元软件对盾构隧道结衬砌构进行了精细化建模,同时考虑了螺栓预紧力的作用,主要针对初始荷载和上方加载荷载的模式,研究地层基床系数和土体侧压力系数对盾构隧道衬砌结构变形的影响。研究结果表明:地层基床系数和土体侧压力系数对盾构隧道衬砌结构的变形有显着的影响,盾构隧道的椭圆度随着地层基床系数和土体侧压力系数的增大而减小。盾构隧道椭圆度达到33.52～37.65 mm时衬砌结构混凝土开始屈服,且衬砌结构混凝土进入屈服状态后,椭圆度增量会有明显的提高。在相同的荷载变化下,椭圆度的增量均随着地层基床系数和土体侧压力系数的增大而减小,且上方加载阶段的椭圆度增量明显比初始荷载阶段的大。
任明洋[8]（2020）在《深部隧洞施工开挖围岩—支护体系协同承载作用机理研究》文中研究表明随着全球经济的快速发展以及人类生存空间的逐渐拓展,许多在建的和规划中的地下工程不断向深部进军。目前国内外矿产资源开采的地下巷道、交通建设的地下隧道以及水利水电工程和油气能源储备工程的地下洞室等都已达到了千米以上的深度。随着埋深的增加,深部岩体的地质力学环境较浅部发生了很大变化,岩体的非线性力学特性更加显着,围岩稳定性问题更加突出。由于对深部围岩和支护结构协同承载作用机理缺乏足够的认识,基于经验设计的工程类比法常常导致支护结构在某些情况下过于保守,造成了资源的大量浪费,而在某些情况下又过于危险,易引起支护结构失效甚至围岩塌方等工程事故,给地下工程的施工和安全带来了极大危害。因此,开展深部隧洞围岩-支护体系协同承载作用机理研究无论对于隧洞支护结构设计优化,还是围岩稳定性分析都具有重要的理论和工程意义。本文以我国重点研发计划项目滇中引水工程-香炉山隧洞为工程背景,采用室内力学试验、理论分析、数值模拟和模型试验等技术手段,研究了高地应力条件下深部围岩的力学特性和非线性强度准则,提出了考虑材料非线性和接触非线性的深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同承载作用力学模型,建立了基于弹塑性接触迭代的围岩-支护体系协同承载作用数值计算方法,开展了香炉山隧洞施工开挖的真三维地质力学模型试验,揭示了深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同承载作用机理。论文获得的主要成果如下:（1）开展了香炉山隧洞千米级埋深灰岩和粉砂质泥岩的室内物理力学试验,获得了不同应力条件下深部软岩和硬岩的非线性力学特性、破坏模式和力学参数变化规律,基于Hoek-Brown准则提出了考虑围岩峰后软化特性的深部围岩非线性强度模型,并基于ABAQUS平台开发了相应的UMAT程序。（2）开展了不同粗糙度条件下的岩石-混凝土界面力学试验,基于分形几何理论提出了围岩-衬砌界面的非线性接触模型,结合深部围岩非线性强度模型建立了考虑材料非线性和接触非线性的深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同承载作用力学模型。针对围岩-支护协同作用问题不存在封闭解析解的困难,提出了“渐增支护荷载法”的半解析半数值迭代计算方法,并编制了相应的MATLAB求解程序。（3）建立了基于弹塑性接触迭代的深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同承载作用数值计算方法,基于ABAQUS平台开发了相应的计算程序。通过对香炉山隧洞施工过程开展数值计算,获得了围岩-衬砌界面粗糙度、隧洞埋深和支护时机等多种因素对围岩-支护体系协同承载作用的影响规律和敏感性排序。（4）开展了香炉山隧洞施工开挖真三维地质力学模型试验,真实再现了施工现场的复杂地质条件与动态施工过程,获得了隧洞施工过程中围岩应力和变形、围岩-衬砌接触压力以及锚杆受力的变化规律,揭示了深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同承载的作用机理,验证了围岩-支护体系协同承载作用力学模型和相应数值计算方法的可靠性,为深部隧洞施工和支护结构的设计优化提供了科学指导。
陈洋宏[9]（2020）在《高地应力区缓倾互层岩体隧道底鼓机理与控制技术研究》文中研究说明本文针对处于水平构造应力为主导的高地应力区隧道的底鼓变形现象,以隧道底鼓机理和控制技术为主要研究内容,采用资料调研、理论分析、数值模拟、现场监测等手段,研究不同影响因素对隧道底鼓变形的影响,提出相应的隧道底鼓控制技术,通过FLAC3D数值计算软件模拟来验证该控制技术的可行性,并以老周岩隧道底鼓的整治做实例分析。主要研究内容如下:（1）通过对前人研究成果的分析,将层状岩体隧道的底鼓变形特征总结为:挤压流动性底鼓、挠曲褶皱性底鼓、剪切错动性底鼓。总结处于水平构造应力为主导的高地应力区互层岩体隧道的底鼓变形的主要影响因素:侧压力系数、岩层倾角、岩层层厚、岩体弹性模量。（2）为了研究水平构造应力为主导的互层岩体隧道底鼓的影响因素,选用上述4种影响因素,通过FLAC3D建立相应的数值计算模型,研究单一影响因素和多因素共同作用下对隧道底鼓的影响规律。结果表明:在单一影响因素下,仰拱底鼓量随侧压力系数先增大后减小,随岩层倾角的增大而减小,随硬质岩层层厚的增大先增大后减小,随硬质岩弹性模量的增大而减小。在多因素共同作用下,各因素对隧道底鼓的影响敏感度排序依次为侧压力系数>硬质岩弹性模量>硬质岩岩层厚度>岩层倾角。侧压力系数对隧道底鼓影响最为显着,硬质岩弹性模量其次,而岩层倾角、厚度对隧道底鼓影响较小。（3）针对处于水平构造应力为主导的高地应力区互层岩体隧道的底鼓变形特征,用数值计算验证加深仰拱、施作锚杆和布置减压孔三种控制措施的作用规律。数值模拟试验的结果表明:加深仰拱可以减小隧道底鼓量,当仰拱加深1.5m时,仰拱底鼓量从12.72mm减小至3.40mm,减小了73.27%。减小锚杆的间距和增加锚杆长度都可以减小仰拱底鼓量;当锚杆间距l=0.5m、长度h=8m时,仰拱底鼓量从12.72mm减小至6.17mm,减小了51.42%。减压孔越深、间距越小,隧道底鼓量越小;当减压孔间距l=1.5m、深度h=4m,仰拱底鼓量从12.72mm减小至8.10mm,减小了36.32%。（4）处于高地应力区的老周岩隧道出现仰拱上拱时,采用仰拱加深0.5m、二衬使用C40混凝土并增加配筋、仰拱二衬厚度增加0.1m、隧底施作8m长的锚杆四种措施,可以起到较好的治理效果。对各种控制措施分别进行数值模拟,加深仰拱起到的控制作用最明显。并通过整治后的现场监测数据验证了所提出的控制措施的有效性。
张梦婷[10]（2020）在《高地温引水隧洞喷层结构受力特性及裂缝成因分析》文中认为为了研究高地温引水隧洞喷层结构的承载能力与裂缝产生原因。本文以新疆某水电站高地温引水隧洞为依托,采用现场实测、理论计算、数值模拟相结合的方法,研究了高地温引水隧洞喷层结构不同工况下应力场、位移场、应变场、温度场的分布规律,喷层结构承载特性影响因素,以及等效龄期下的混凝土喷层结构的温度应力。主要工作与结论如下:（1）对喷层施工现场进行监测,监测围岩的温度场、钢纤维混凝土喷层的应力场与应变场,围岩施加喷层之后,温度会比之前上升10℃左右,这是由于围岩阻挡了围岩与空气直接的散热过程。钢纤维喷层径向应力值在0.2-0.4MPa之间;环向压应力在0.4-1.8MPa之间,这是由于在径向一侧无约束,且观察到温度对环向应力的影响也更大。径向应变与环向应变在喷层结构施工的过程中逐渐的从拉应变转为压应变。（2）通过理论计算与数值模拟计算分析可得,对于喷层结构的应力值而言,外侧的径向压应力大于内侧的径向拉应力,拱腰处的环向应力大于拱顶处与拱底处的环向应力,环向应力的最大值为位于喷层拱腰内侧,其值为35.37MPa,此处的压应力值超过了C30混凝土的抗压强度。故应该在此处加强措施防裂。（3）对于喷层结构的径向位移而言,有朝着洞内变形的趋势,径向位移范围为0.24mm至2.1mm,沿着拱顶至拱底逐渐减小;对于环向位移而言,喷层左半周逆时针变形,喷层右半周顺时针变形,环向位移范围为0mm至0.95mm,径向和环向位移未超过极限位移值。从位移的角度,喷层结构不会产生裂缝。（4）在影响因素分析中,分析了四种对喷层结构承载特性有关的因素,模拟结果证明,喷层承受的应力值与线膨胀系数成正比;随着温差的加大,拱腰处的压应力逐渐减小,拱顶处的压应力逐渐增大;喷层承受的环向应力值与地应力水平侧压力系数成正比;喷层承受的应力值与喷层结构厚度成反比。其中温差与喷层结构厚度对喷层结构的承载能力影响较大;线膨胀系数影响较小。在设计喷层结构时,可以把这四种因素考虑进去,在经济合理的前提下,设计出承载能力最好的喷层。（5）钢纤维喷层结构的径向应力与环向应力随着水泥水化热的热量变化,随着龄期先增长后减小。其中,径向应力的二十一天最终值为0.7MPa,环向应力为5.1MPa,均未超过C30混凝土的抗压强度。无需考虑抗压措施。（6）喷层结构的裂缝按照受力性质可分为压裂缝与拉裂缝,喷层混凝土在施工期的径向与环向压应力较大,更容易产生压裂缝。调整合适的配比;选择线膨胀系数较大的混凝土材料;适当的增加喷层厚度等方法提升喷层结构的抗压强度。在喷层结构中增加钢纤维或者钢筋网,提升喷层结构的抗拉强度。高地温是一种地质灾害,关于高地温引水隧洞喷层结构的研究对实际工程有一定的理论意义。
二、侧压力系数对隧道衬砌力学行为的影响分析（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、侧压力系数对隧道衬砌力学行为的影响分析（论文提纲范文）
（1）摩擦滑动接触条件下隧洞围岩和衬砌力学分析的解析方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 隧道工程围岩稳定及支护结构设计理论 |
| 1.2.1 围岩稳定和围岩压力理论发展 |
| 1.2.2 隧道工程支护结构设计理论发展 |
| 1.3 隧道工程力学分析解析研究现状 |
| 1.3.1 无衬砌隧道研究现状 |
| 1.3.2 隧道工程围岩支护相互作用研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 隧道力学分析的弹性理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 平面弹性问题的基本方程 |
| 2.3 平面弹性的复变方法 |
| 2.4 保角变换与曲线坐标 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 光滑接触条件下非圆形有压隧洞的应力位移解析解 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 求解的基本原理及方程 |
| 3.2.1 围岩和衬砌应力和位移分量的表示 |
| 3.2.2 围岩和衬砌的解析函数的形式 |
| 3.2.3 围岩和衬砌解析函数求解的基本方程 |
| 3.2.4 围岩和衬砌解析函数的求解过程 |
| 3.3 围岩和衬砌的应力位移求解 |
| 3.3.1 围岩和衬砌应力的求解 |
| 3.3.2 围岩和衬砌位移的求解 |
| 3.4 算例和分析 |
| 3.4.1 计算精度检验 |
| 3.4.2 直墙半圆拱形隧洞围岩和衬砌应力的讨论 |
| 3.4.3 马蹄形隧洞围岩和衬砌应力的讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 圆形隧洞围岩衬砌摩擦滑动接触条件下的应力解析方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基本原理及方法 |
| 4.2.1 仅开挖引起的围岩位移 |
| 4.2.2 衬砌作用下应力位移的复势函数表示 |
| 4.2.3 建立方程 |
| 4.3 摩擦滑动接触的解法 |
| 4.3.1 滑动准则 |
| 4.3.2 优化模型 |
| 4.3.3 衬砌和围岩中的应力 |
| 4.3.4 基于有限元方法的衬砌与围岩接触分析原理 |
| 4.3.5 计算结果的验证 |
| 4.4 分析和讨论 |
| 4.4.1 接触面上的接触应力 |
| 4.4.2 接触面上的切向位移间断值 |
| 4.4.3 围岩开挖边界上的切向应力 |
| 4.4.4 衬砌内外边界上的切向应力 |
| 4.4.5 摩擦系数的阈值 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 摩擦滑动接触的高效解法和接触方式的判定 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基本原理及方法 |
| 5.3 摩擦滑动接触解法的优化 |
| 5.4 分析和讨论 |
| 5.4.1 围岩和衬砌接触面上的接触方式 |
| 5.4.2 衬砌和围岩各边界上切向应力的变化规律 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 本文主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及其它成果 |
| 攻读博士期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）变坡面条件下某特大断面隧道的围岩受力变形研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景和研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 变坡面浅埋偏压隧道的围岩压力理论分析现状 |
| 1.2.2 特大跨度隧道的围岩变形特性研究现状 |
| 1.2.3 特大跨度隧道围岩支护理论及变形控制技术研究现状 |
| 1.3 研究内容、方法和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 1.4 本论文的创新之处 |
| 2 变坡面下特大断面浅埋偏压隧道的围岩压力理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 浅埋隧道的荷载计算原则 |
| 2.2.1 浅埋隧道的界定 |
| 2.2.2 浅埋隧道的一般理论方法 |
| 2.3 特大断面浅埋偏压隧道的计算原则 |
| 2.3.1 特大断面偏压隧道的界定 |
| 2.3.2 特大断面浅埋偏压隧道的一般理论研究 |
| 2.4 变坡面下特大断面浅埋偏压隧道的理论计算方法 |
| 2.4.1 变坡面的界定 |
| 2.4.2 变坡面浅埋偏压隧道的理论原则 |
| 2.5 λ参数影响性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 变坡面条件下隧道施工期围岩数值模拟研究 |
| 3.1 工程概况 |
| 3.1.1 概述 |
| 3.1.2 研究区工程地质和水文地质概况 |
| 3.1.3 隧道施工方法 |
| 3.1.4 工程特点 |
| 3.2 隧道计算模型 |
| 3.2.1 计算参数选取 |
| 3.2.2 计算模型的建立 |
| 3.3 隧道围岩及结构受力变形分析 |
| 3.3.1 围岩位移变化分析 |
| 3.3.2 围岩应力变化分析 |
| 3.3.3 围岩柔性支护结构受力分析 |
| 3.3.4 围岩超前预支护结构受力变形分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于监控量测的变坡面下特大断面隧道的围岩变形特征分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 隧道监控量测 |
| 4.2.1 监测内容及监测测点布置 |
| 4.2.2 监测断面布置及监测频率 |
| 4.2.3 监测信息管理 |
| 4.2.4 隧道施工过程中的极限相对位移管理 |
| 4.3 隧道围岩变形特征分析 |
| 4.3.1 隧道施工期围岩变形时间效应分析 |
| 4.3.2 隧道施工期围岩变形空间效应分析 |
| 4.3.3 不同开挖面积影响下隧道围岩的受力变形分析 |
| 4.3.4 隧道围岩变形控制 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 隧道二衬支护结构的安全性评价 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 隧道二衬安全系数 |
| 5.3 隧道二衬内力计算 |
| 5.3.1 隧道二衬内力云图 |
| 5.3.2 隧道二衬特征部位安全系数计算 |
| 5.4 隧道二衬安全评价结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（3）高地应力断层破碎带隧道衬砌受力特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高地应力隧道研究现状 |
| 1.2.2 断层破碎带隧道研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 本文研究内容 |
| 1.3.2 创新点 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第二章 高地应力断层破碎带隧道模型试验设计 |
| 2.1 工程背景 |
| 2.2 模型试验研究内容及思路 |
| 2.2.1 模型试验研究内容 |
| 2.2.2 试验研究思路 |
| 2.2.3 试验设计 |
| 2.3 模型试验材料的选取 |
| 2.3.1 围岩相似材料 |
| 2.3.2 断层破碎带相似材料 |
| 2.3.3 衬砌结构相似材料 |
| 2.4 模型试验设备与仪器 |
| 2.4.1 模型试验箱 |
| 2.4.2 模型试验加载系统 |
| 2.4.3 模型试验量测系统 |
| 2.5 模型试验方案与步骤 |
| 2.5.1 试验方案 |
| 2.5.2 试验步骤 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 高地应力断层破碎带隧道模型试验结果分析 |
| 3.1 工况一围岩应力分析 |
| 3.1.1 径向围岩应力分析 |
| 3.1.2 切向围岩应力分析 |
| 3.2 工况一断层破碎带地层垂直位移分析 |
| 3.2.1 断层破碎带上边界 |
| 3.2.2 断层破碎带下边界 |
| 3.3 工况一衬砌结构分析 |
| 3.3.1 衬砌结构受力分析 |
| 3.3.2 衬砌结构位移分析 |
| 3.3.3 衬砌结构安全系数分析 |
| 3.4 工况二围岩应力分析 |
| 3.4.1 径向围岩压力分析 |
| 3.4.2 切向围岩压力分析 |
| 3.5 工况二断层破碎带地层位移分析 |
| 3.5.1 断层破碎带上边界 |
| 3.5.2 断层破碎带下边界 |
| 3.6 工况二衬砌结构的受力与位移分析 |
| 3.6.1 衬砌结构受力分析 |
| 3.6.2 衬砌结构位移分析 |
| 3.6.3 衬砌结构安全系数分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 高地应力对隧道衬砌结构受力的影响研究 |
| 4.1 UDEC数值模拟 |
| 4.1.1 计算程序UDEC简介 |
| 4.1.2 离散元计算原理 |
| 4.1.3 断层破碎带的模拟 |
| 4.1.4 数值计算模型 |
| 4.2 模型试验与数值模拟对比分析 |
| 4.2.1 工况一结果对比 |
| 4.2.2 工况二结果对比 |
| 4.3 侧压力系数对断层破碎带隧道的影响 |
| 4.3.1 侧压力系数对隧道围岩的影响研究 |
| 4.3.2 侧压力系数对隧道结构受力的影响研究 |
| 4.4 隧道埋深对断层破碎带隧道的影响 |
| 4.4.1 埋深对隧道围岩的影响研究 |
| 4.4.2 埋深对隧道结构受力的影响研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 断层破碎带对隧道衬砌结构受力的影响研究 |
| 5.1 断层破碎带参数对隧道衬砌结构受力的影响研究 |
| 5.2 断层破碎带间距的影响 |
| 5.2.1 断层破碎带间距对隧道围岩的影响研究 |
| 5.2.2 断层破碎带间距对隧道结构受力特性的影响研究 |
| 5.3 断层破碎带厚度的影响 |
| 5.3.1 断层破碎带厚度对隧道围岩的影响研究 |
| 5.3.2 断层破碎带间距对隧道结构受力特性的影响研究 |
| 5.4 断层破碎带倾角的影响 |
| 5.4.1 断层破碎带间距对隧道围岩的影响研究 |
| 5.4.2 断层破碎带间距对隧道结构受力特性的影响研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 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 |
（4）土体参数对盾构隧道衬砌与土体共同作用影响分析（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 数值模型 |
| 1.1 模型假定 |
| 1.2 衬砌结构简化模型 |
| 2 模型验证 |
| 2.1 试验概况与数值模型建立 |
| 2.2 计算与试验结果对比验证 |
| 3 参数分析 |
| 4 计算结果与分析 |
| 4.1 侧压力系数影响 |
| 4.2 土体刚度影响 |
| 4.3 土体应力分布规律 |
| 4.3.1 衬砌周围土体高应力区分布 |
| 4.3.2 土体应力沿深度变化 |
| 5 结论与讨论 |
（5）考虑管片与接头非线性行为的盾构隧道衬砌结构响应分析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 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 衬砌病害实测与统计分析 |
| 1.2.2 室内试验研究 |
| 1.2.3 简化力学解析模型研究 |
| 1.2.4 数值模拟研究 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 1.4 本文的创新点 |
| 2 单个管片开裂与破坏特性及混凝土裂缝模型适用性分析 |
| 2.1 弥散裂缝模型介绍 |
| 2.1.1 总应变裂缝模型 |
| 2.1.2 多向固定裂缝模型 |
| 2.2 模型验证 |
| 2.2.1 试验工况 |
| 2.2.2 数值模型 |
| 2.2.3 模型验证 |
| 2.3 不同弥散裂缝模型适用性对比分析 |
| 2.3.1 弥散裂缝模型对位移响应的影响 |
| 2.3.2 弥散裂缝模型对裂缝形态的影响 |
| 2.3.3 单元划分精度的影响 |
| 2.3.4 断裂能的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于地层结构法的二维隧道衬砌开裂分析 |
| 3.1 案例背景 |
| 3.2 地层结构法模型建立 |
| 3.2.1 混凝土模型 |
| 3.2.2 钢筋网模型 |
| 3.2.3 土体模型 |
| 3.2.4 界面模型 |
| 3.3 案例验证与结果分析 |
| 3.3.1 隧道沉降及变形 |
| 3.3.2 管片裂缝开展特征 |
| 3.4 参数分析 |
| 3.4.1 工况设置 |
| 3.4.2 计算结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于现场实测统计分析的隧道衬砌开裂规律研究 |
| 4.1 地铁线路及调查区间概况 |
| 4.2 病害调查结果及分析 |
| 4.2.1 线路整体病害情况及统计分析 |
| 4.2.2 典型区间裂缝病害特征及统计分析 |
| 4.3 软弱地层参数对衬砌开裂规律影响因素的探讨 |
| 4.3.1 地层条件影响 |
| 4.3.2 管环旋转角度 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于Janssen接头的三维壳-弹簧衬砌模型 |
| 5.1 基于Janssen接头的壳-弹簧模型 |
| 5.1.1 壳单元间纵向接头 |
| 5.1.2 管片本体模拟手段 |
| 5.2 模型验证 |
| 5.3 参数分析模型与分析工况 |
| 5.3.1 单环盾构隧道参数 |
| 5.3.2 荷载定义 |
| 5.4 计算结果与分析 |
| 5.4.1 地层刚度影响 |
| 5.4.2 均布环向荷载影响 |
| 5.4.3 不平衡椭圆化荷载影响 |
| 5.5 考虑管片开裂软化的横向刚度有效率 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 考虑土体共同作用与三维拼装效应的衬砌响应分析 |
| 6.1 土体-衬砌共同作用模型建立 |
| 6.1.1 模型假定 |
| 6.1.2 衬砌结构简化模型 |
| 6.2 模型验证 |
| 6.3 参数分析工况 |
| 6.4 计算结果与分析 |
| 6.4.1 侧压力系数影响 |
| 6.4.2 土体刚度影响 |
| 6.4.3 土体应力分布规律 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与建议 |
| 7.1 本文结论 |
| 7.2 下一步研究建议 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 个人简介 |
| 个人履历 |
| 攻读硕士期间学术成果 |
（6）断层附近深埋圆形隧道围岩稳定性研究（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 隧道围岩研究现状 |
| 1.2.1 数值模拟法 |
| 1.2.2 理论分析法 |
| 1.2.3 现场试验 |
| 1.2.4 物理模型试验 |
| 1.2.5 监控量测法 |
| 1.3 断层区域隧道围岩稳定性问题的研究现状 |
| 1.4 研究内容及方法 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 断层区域深埋隧道力学性质及影响因素分析 |
| 2.1 断层的形成及构造特点 |
| 2.2 断层形成的Anderson模式 |
| 2.3 深埋圆形隧道围岩受力分析 |
| 2.3.1 开挖前初始应力分析 |
| 2.3.2 围岩二次应力场及位移 |
| 2.4 影响深埋隧道围岩稳定性的因素 |
| 2.4.1 内部因素 |
| 2.4.2 外部影响 |
| 2.5 隧道围岩稳定性的基本判据 |
| 2.5.1 围岩变形控制标准 |
| 2.5.2 控制措施 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 断层附近深埋圆形隧道数值模拟 |
| 3.1 数值模拟软件介绍 |
| 3.1.1 FLAC3D简介 |
| 3.2 某隧道工程概况 |
| 3.3 模型建立 |
| 3.3.1 本构关系 |
| 3.3.2 基本假定 |
| 3.3.3 参数选定 |
| 3.3.4 边界条件 |
| 3.3.5 数值计算模型 |
| 3.4 数值计算模拟与分析 |
| 3.4.1 应力场分布规律 |
| 3.4.2 断层与隧道的相对位置对围岩稳定性影响 |
| 3.5 初始条件下隧道围岩位移、应力场分析 |
| 3.6 施作衬砌后隧道围岩位移、应力场分析 |
| 3.6.1 施作衬砌后隧道应力场分析 |
| 3.6.2 施作衬砌后隧道位移分析 |
| 3.7 计算结果分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 不同影响因素对断层附近深埋隧道的稳定性分析 |
| 4.1 断层倾角对隧道围岩稳定性影响分析 |
| 4.1.1 不同断层倾角隧道开挖围岩变形规律分析 |
| 4.1.2 不同断层倾角隧道开挖围岩破坏模式分析 |
| 4.1.3 不同断层倾角隧道围岩应力场分布 |
| 4.2 侧压力系数对隧道围岩稳定性影响分析 |
| 4.2.1 不同侧压力系数隧道开挖围岩变形规律分析 |
| 4.2.2 不同侧压力系数隧道开挖围岩破坏模式分析 |
| 4.2.3 不同侧压力系数隧道围岩应力场分布 |
| 4.3 埋深对隧道围岩稳定性影响分析 |
| 4.3.1 不同埋深隧道开挖围岩变形规律分析 |
| 4.3.2 不同埋深隧道开挖围岩破坏模式分析 |
| 4.3.3 不同埋深隧道围岩应力场分布 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）基床系数和侧压力系数对盾构隧道变形的影响研究（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 数值模型 |
| 2.1 几何模型 |
| 2.2 材料参数及本构模型 |
| 2.3 土体与隧道的相互作用 |
| 2.4 接触关系及网格划分 |
| 2.5 荷载模式 |
| 3 数值分析 |
| 3.1 计算工况 |
| 3.2 计算结果分析 |
| 4 结论 |
（8）深部隧洞施工开挖围岩—支护体系协同承载作用机理研究（论文提纲范文）
| 基金项目 |
| 变量注释表 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 协同作用的理论解析 |
| 1.2.2 协同作用的数值分析 |
| 1.2.3 协同作用的试验研究 |
| 1.2.4 存在问题及不足 |
| 1.3 研究内容、创新点及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 创新点 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第二章 深部围岩力学特性与非线性强度模型研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 室内物理力学试验 |
| 2.2.1 现场取样 |
| 2.2.2 试样制备 |
| 2.2.3 试验方法 |
| 2.3 物理力学试验结果分析 |
| 2.3.1 应力-应变曲线分析 |
| 2.3.2 变形特性分析 |
| 2.3.3 强度特性分析 |
| 2.3.4 破坏模式分析 |
| 2.4 深部围岩非线性强度模型 |
| 2.4.1 非线性强度模型的建立 |
| 2.4.2 模型程序的开发 |
| 2.4.3 模型程序的验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同作用力学模型 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 岩石-混凝土界面力学试验 |
| 3.2.1 界面粗糙度的分形描述 |
| 3.2.2 界面法向力学试验 |
| 3.2.3 界面切向力学试验 |
| 3.3 岩石-混凝土界面非线性接触模型 |
| 3.3.1 法向非线性接触模型 |
| 3.3.2 切向非线性接触模型 |
| 3.3.3 两种围岩-混凝土界面接触模型的差异性 |
| 3.4 围岩-支护体系协同承载作用力学模型 |
| 3.4.1 协同承载作用力学模型的建立 |
| 3.4.2 协同承载作用力学模型的求解 |
| 3.4.3 算例分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同作用数值分析 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 围岩-支护体系协同承载作用数值计算方法 |
| 4.2.1 接触面约束条件 |
| 4.2.2 接触问题的有限元方程 |
| 4.2.3 围岩-衬砌界面接触模型程序开发 |
| 4.3 香炉山隧洞施工开挖数值计算 |
| 4.3.1 工程概况 |
| 4.3.2 计算条件 |
| 4.3.3 计算结果分析 |
| 4.3.4 围岩-支护体系协同承载分析 |
| 4.4 协同承载作用的多因素影响性分析 |
| 4.4.1 围岩-衬砌界面粗糙度的影响 |
| 4.4.2 隧洞埋深的影响 |
| 4.4.3 侧压力系数的影响 |
| 4.4.4 支护时机的影响 |
| 4.4.5 支护刚度的影响 |
| 4.4.6 多因素敏感性排序 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 深部隧洞施工开挖围岩-支护协同作用物理模型试验 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 模型试验相似条件 |
| 5.3 模型试验相似材料研制 |
| 5.3.1 围岩相似材料研制 |
| 5.3.2 衬砌相似材料研制 |
| 5.3.3 锚杆相似材料研制 |
| 5.3.4 砂浆相似材料研制 |
| 5.4 真三维地质力学模型试验 |
| 5.4.1 模型试验系统 |
| 5.4.2 模型试验方案设计 |
| 5.4.3 模型制作 |
| 5.4.4 模型开挖与支护 |
| 5.5 模型试验结果分析 |
| 5.5.1 围岩位移场和应力场变化规律 |
| 5.5.2 围岩-衬砌接触压力变化规律 |
| 5.5.3 锚杆轴力变化规律 |
| 5.5.4 围岩和支护结构分担荷载比例 |
| 5.5.5 围岩-支护协同承载作用机理分析 |
| 5.6 模型试验结果与数值模拟对比分析 |
| 5.6.1 围岩位移对比分析 |
| 5.6.2 围岩应力对比分析 |
| 5.6.3 接触压力对比分析 |
| 5.6.4 锚杆轴力对比分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间取得的科研成果 |
| 博士期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（9）高地应力区缓倾互层岩体隧道底鼓机理与控制技术研究（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 隧道底鼓机理研究现状 |
| 1.3.2 隧道底鼓控制技术研究现状 |
| 1.3.3 研究中存在的问题 |
| 1.4 论文创新点 |
| 1.5 主要研究内容及技术路线 |
| 2 层状岩体隧道底鼓机理分析 |
| 2.1 层状岩体本构关系与强度理论 |
| 2.1.1 正交各向异性弹性本构模型 |
| 2.1.2 横观各向同性弹性本构模型 |
| 2.1.3 层状岩体强度理论 |
| 2.2 层状岩体隧道底鼓调查 |
| 2.2.1 PG隧道 |
| 2.2.2 YJZ隧道 |
| 2.2.3 WG隧道 |
| 2.2.4 YD隧道 |
| 2.2.5 GZX隧道 |
| 2.3 层状岩体隧道底鼓的主要影响因素和形式 |
| 2.3.1 层状岩体隧道底鼓的主要影响因素 |
| 2.3.2 层状岩体隧道底鼓的形式 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 互层岩体隧道底鼓数值分析 |
| 3.1 FLAC~(3D)简介 |
| 3.1.1 FLAC~(3D)的特点 |
| 3.1.2 FLAC~(3D)的求解流程 |
| 3.1.3 ANSYS导入到FLAC~(3D) |
| 3.2 隧道底鼓数值计算模型的建立 |
| 3.2.1 边界条件及初始地应力 |
| 3.2.2 隧道开挖和支护 |
| 3.3 单一影响因素的数值分析 |
| 3.3.1 侧压力系数的影响 |
| 3.3.2 岩层倾角的影响 |
| 3.3.3 硬质岩层厚的影响 |
| 3.4 基于正交试验的多影响因素分析 |
| 3.4.1 硬质岩弹性模量的影响 |
| 3.4.2 数值模拟试验结果 |
| 3.4.3 极差分析 |
| 3.4.4 方差分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 互层岩体隧道底鼓控制技术研究 |
| 4.1 加深仰拱对控制隧道底鼓的影响 |
| 4.1.1 加深仰拱方案 |
| 4.1.2 仰拱加深量对仰拱位移的影响 |
| 4.1.3 仰拱加深量对仰拱应力的影响 |
| 4.1.4 仰拱加深量对围岩塑性区的影响 |
| 4.2 预应力锚杆对控制隧道底鼓的影响 |
| 4.2.1 预应力锚杆锚固方案 |
| 4.2.2 预应力锚杆对仰拱位移的影响 |
| 4.2.3 预应力锚杆对围岩塑性区的影响 |
| 4.3 减压孔对控制隧道底鼓的影响 |
| 4.3.1 减压孔布置方案 |
| 4.3.2 减压孔对仰拱位移的影响 |
| 4.3.3 减压孔对围岩塑性区的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 老周岩隧道底鼓整治实例分析 |
| 5.1 工程概况 |
| 5.1.1 地层岩性 |
| 5.1.2 地质构造 |
| 5.2 隧道底鼓情况及成因分析 |
| 5.2.1 隧道底鼓情况 |
| 5.2.2 隧道底鼓成因分析 |
| 5.3 不同控制措施效果对比分析 |
| 5.3.1 底部结构变形 |
| 5.3.2 仰拱填充层应力 |
| 5.3.3 围岩塑性区 |
| 5.4 老周岩隧道底鼓现场整治 |
| 5.4.1 隧道底鼓整治措施 |
| 5.4.2 现场监测 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）高地温引水隧洞喷层结构受力特性及裂缝成因分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 论文主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 第二章 高地温引水隧洞现场监测 |
| 2.1 工程概况 |
| 2.2 试验洞方案设计 |
| 2.3 围岩内部温度分布监测 |
| 2.4 支护结构内力观测试验 |
| 2.5 支护结构应变观测 |
| 第三章 喷层承载特性分析 |
| 3.1 计算模型建立 |
| 3.2 理论计算结果 |
| 3.3 数值模型建立 |
| 3.4 模拟结果分析 |
| 3.5 误差分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 围岩喷层结构承载特性影响因素分析 |
| 4.1 线膨胀系数对围岩喷层结构受力的影响 |
| 4.2 温差对围岩喷层结构受力的影响 |
| 4.3 地应力水平侧压力系数对围岩喷层结构受力的影响 |
| 4.4 喷层厚度对围岩喷层结构受力的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 高地温隧洞喷层结构施工期等效龄期强度分析 |
| 5.1 等效龄期概念 |
| 5.2 有限元模型 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 高地温水工隧洞喷层结构裂缝机理及其影响因素 |
| 6.1 喷层裂缝类型 |
| 6.2 喷层裂缝危害 |
| 6.3 预防与补救措施 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 导师评阅表 |
四、侧压力系数对隧道衬砌力学行为的影响分析（论文参考文献）
- [1]摩擦滑动接触条件下隧洞围岩和衬砌力学分析的解析方法[D]. 尹崇林. 华北电力大学(北京), 2021
- [2]变坡面条件下某特大断面隧道的围岩受力变形研究[D]. 刘军帅. 西南科技大学, 2021(08)
- [3]高地应力断层破碎带隧道衬砌受力特性研究[D]. 向晋扬. 重庆交通大学, 2021
- [4]土体参数对盾构隧道衬砌与土体共同作用影响分析[J]. 谢家冲,王金昌,周高云,陈页开. 隧道建设(中英文), 2021(S1)
- [5]考虑管片与接头非线性行为的盾构隧道衬砌结构响应分析[D]. 谢家冲. 浙江大学, 2021(06)
- [6]断层附近深埋圆形隧道围岩稳定性研究[D]. 吴延辉. 河北工程大学, 2020(04)
- [7]基床系数和侧压力系数对盾构隧道变形的影响研究[J]. 陈伟杰,苏栋,陈湘生,庞小朝,雷国平. 现代隧道技术, 2020(05)
- [8]深部隧洞施工开挖围岩—支护体系协同承载作用机理研究[D]. 任明洋. 山东大学, 2020
- [9]高地应力区缓倾互层岩体隧道底鼓机理与控制技术研究[D]. 陈洋宏. 中国铁道科学研究院, 2020(01)
- [10]高地温引水隧洞喷层结构受力特性及裂缝成因分析[D]. 张梦婷. 石河子大学, 2020(08)