一、管棚复合钢支撑支护技术在软弱破碎富水地层掘进中的应用（论文文献综述）
朱光轩[1]（2021）在《TBM穿越破碎带刀盘卡机机理与工程应用》文中研究表明全断面硬岩隧道掘进机（TBM）因其安全、高效、绿色环保的施工特点,在我国深长隧道工程建设中得到了广泛应用。TBM隧道掘进施工中不可避免地需要频繁穿越断层破碎带等富水软弱不良地质体,由于其开挖支护方式不够灵活,易引发开挖面围岩失稳坍塌,受坍塌围岩挤压作用,极易导致TBM刀盘被卡,损失严重。本文围绕“围岩-TBM刀盘相互作用机制和刀盘卡机机理”这一关键科学问题,综合采用理论分析、模型试验、数值模拟和现场试验等方法,揭示了刀盘卡机致灾演变全过程,分析了多因素对卡机影响机制,揭示了机岩相互作用规律,建立了刀盘卡机灾害判识方法,提出了卡机综合防控技术,并在依托工程进行了应用验证。本文主要工作及创新成果如下:（1）研发了 TBM破碎带掘进模型试验系统。基于“机器-土体”系统相似原理,以DSUC型双护盾TBM为原型机,自主研发了 TBM缩尺模型和破碎带掘进模型试验系统,突破了 TBM小型化过程中掘进、排渣、监测和自动控制一体化的试验技术难题,实现了 TBM过破碎带的全过程相似模拟。以青岛地铁2号线徐麦区间隧道TBM过破碎带刀盘卡机为模拟工况,对卡机事件进行了真实还原,验证了试验系统的可靠性和准确性;揭示了卡机过程中刀盘扭矩、推力、排渣率、刀盘土压力、护盾摩擦力以及围岩应力位移场等多元信息演化规律。（2）揭示了多因素对TBM过破碎带刀盘卡机影响机制。基于所研发的TBM过破碎带相似模拟系统,系统研究了破碎带宽度,隧道埋深,充填介质摩擦角,TBM推进速度和刀盘转速等参数对TBM负载及围岩应力位移场影响机制。分析总结了 TBM掘进隧道破碎带识别方法以及典型刀盘卡机灾害演化规律。（3）分析了 TBM与围岩相互作用的影响规律。以有限元软件ABAQUS为模拟平台,实现了 TBM过破碎带连续掘进全过程模拟,分析了开挖面前方地层土拱效应,以及地层应力位移场以及TBM负载随开挖过程的演化规律。（4）建立了 TBM刀盘卡机理论判据。基于模型试验和数值模拟结果,分析总结了 TBM过破碎带开挖面前方地层松动滑移模式,考虑土拱效应,提出了刀盘前方松散塌落区“组合拱-截锥体”力学模型,建立了开挖面支护力计算方法。在此基础上,分析了刀盘扭矩形成机制,提出了开挖面极限状态下刀盘扭矩计算方法以及刀盘卡机理论判据。（5）提出了刀盘卡机综合防控技术。基于研究成果,提出了 TBM过破碎带施工刀盘卡机灾害判识方法以及卡机脱困治理方法,依托吉林引松工程TBM卡机脱困案例,对研究成果进行了成功应用。
张金龙[2]（2021）在《基于围岩变形主动控制的隧道支护技术研究》文中认为隧道围岩变形控制是交通隧道设计施工的难题,也是国内外学者长期关注和研究的问题之一。随着我国铁路建设向中西部地区延伸,越来越多的隧道面临着高地应力、软弱破碎围岩等复杂及特殊地质条件,围岩变形控制问题愈加突出。既有变形控制理论和技术存在一定局限性,在部分隧道应用时效果不甚理想,因此需进一步对变形控制方法进行研究。本文通过国内外调研、归纳总结、理论分析、数值模拟、室内试验和现场试验相结合的手段,从典型工程案例出发,调研总结了隧道围岩变形特性和影响因素,分析了既有支护方法对围岩变形控制的适应性;在此基础上从支护理念、支护型式和实施要点三方面阐述了基于围岩变形主动控制的支护方法;研究了主动支护结构的作用机理和支护效应,对主动支护相关的工程材料技术和质量管控技术等进行了研究。主要研究工作如下:（1）对11座典型大变形隧道工程进行了调研,总结了其隧道变形破坏特征,分析了地质因素和人为因素对围岩变形影响,分析了各工程案例中主要变形控制措施的适应性。调研了我国一般地质条件常规变形隧道的设计参数及变形控制特点。（2）分析了新奥法、岩土控制变形分析法、松动圈理论、主次承载区支护理论、隧道支护结构体系协同设计理论的基本原理。从支护理念、主要结构型式和实施要点三方面初步提出了围岩变形主动控制的支护方法。（3）分析了掌子面锚杆、预应力锚杆（索）、喷射混凝土支护的作用机理。研究了掌子面锚杆长度及密度,预应力锚杆垫板、锚固方式及组合方式,喷射混凝土厚度及粘接力等参数对围岩承载和变形的影响规律。以玉磨铁路景寨隧道为依托开展了主动支护现场试验。（4）研究了高性能喷射混凝土材料技术,围绕喷射混凝土早期强度及弯曲韧性两方面,研发了早高强喷射混凝土并在郑万高铁高家坪隧道开展现场试用,探索了钢纤维和钢筋网对喷射混凝土的增韧机理。研究了快凝早强的锚固材料技术,提出了水泥基注浆料、水泥卷锚固剂的性能要求。研究了基于三维激光扫描的喷射混凝土施工质量检测技术和基于声波反射法的锚固质量无损检测技术。
刘军帅[3]（2021）在《变坡面条件下某特大断面隧道的围岩受力变形研究》文中进行了进一步梳理在我国铁路建设中,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。
马强强[4]（2019）在《青岛地铁大断面浅埋隧道沉降规律与关键参数优化研究》文中研究指明在近几年大规模的城市轨道交通建设中,城市地铁以其运载量大、准时、不占用地面空间等优点广受人们喜爱。据统计,仅2018年新增地铁里程就超过了1000公里,随之而来地铁建设中埋深浅、断面大、地质条件复杂等困难成了专家学者们重点关注的问题。因此,在持续的爆破施工及开挖卸荷的影响下,研究如何既能减小地表沉降保证施工安全,又能加快施工进度,不但在学术领域具有很高的价值,同时在实际的城市地铁建设中具有重要的工程意义。本文以青岛地铁4号线错埠岭车站超大断面浅埋暗挖隧道为研究对象,该隧道采用双层初支拱盖法进行施工,使用了BIM技术对隧道模型进行三维展示。在理论分析中通过基于实测数据的线性回归分析,推导出适合于错埠岭车站特殊地质的沉降槽宽度系数i和地层损失率Vi,继而得出可以在青岛地区使用的Peck修改公式。并对导致地表沉降的因素进行了逐一分析,将其中影响最大的拱顶沉降进行了沉降预测公式的推导,通过实测数据验证了公式的合理性。运用MIDAS/GTS/NX有限元分析软件模拟施工全过程,分析在导洞开挖每一步地表沉降、隧道内部位移和围岩力学效应。将模拟结果与实测数据进行对比,通过模拟找到施工过程最薄弱的环节,并进行相应加固措施。通过设计三组数值模拟进行对比,从施工工艺的角度找到控制地表沉降和加快施工进度的方法,并将改进方法的可行性和适用性进行了叙述。本文得出的主要研究结论如下:（1）通过对大量国内外关于地表沉降的文献进行阅读分析,总结出了大断面浅埋暗挖隧道引起地表沉降的原因和施工中可能遇到的困难。应用BIM技术建立隧道三维模型进行展示,并将超前地质预报作为研究地下空洞和裂隙对地表沉降影响的重要手段。（2）结合实测数据对地表沉降进行理论分析,推导出适合青岛地质的Peck修改公式,其中沉降槽宽度系数i=6.57,地层损失率Vi=0.54%。在拱顶沉降预测分析中基于实测数据推导出沉降预测公式。在地表和拱顶沉降差异分析中,将拱顶沉降作为地表沉降因素之一,除此之外还有降水固结、地层损失和地下抽排水等因素都不同程度造成了地表沉降,对比分析了地表沉降和建筑物沉降差异的原因。（3）本文选取青岛地铁4号线中隧道埋深较浅、隧道断面大及周围建筑物多的监测数据完善的区段作为研究的目标区域,利用MADIS/GTS/NX有限元分析软件建立了宽120m,高100m,开挖长度60m的三维数值模型。完全按照施工工序对双层初支拱盖法隧道进行三维动态模拟,并分析了每个导洞开挖过程中隧道位移、应力和塑性区大小及分布的变化情况及其对地表沉降的影响,得到施工过程中沉降量最大的阶段就是上导洞开挖时期,其最大地表沉降和拱顶沉降量分别为16mm和19mm,将模拟数据与实测数据进行曲线对比分析,得到了相同的沉降趋势和相近的沉降大小。（4）构建了三组不同工况的数值分析模型,分别为:初支滞后施工三步、不同导洞开挖顺序、双层双侧壁导坑法与实际方案进行对比研究。研究结果表明:初支滞后施工情况下会极大的影响上断面导洞开挖时的地表沉降量,使沉降数据增加了20%,但是对整个施工工期影响较小;改变导洞开挖顺序虽可以缩短工期,但是增加沉降量且开挖核心土会造成两侧土体应力集中;改用双层双侧壁导坑法在沉降控制方面是最优选择,但是会极大增加工期,不利于地铁大规模快速推进。
董安然[5]（2019）在《高黎贡山隧道TBM施工围岩分级及安全施工技术》文中研究说明TBM是一种大型集成隧道掘进装备,机械化程度高,能够实现高效快速施工,在工程中应用越来越广泛,遍布于铁路交通、水利水电、地铁等多个领域,而TBM掘进性能分析、基于TBM施工的围岩分级以及不同围岩条件下的安全施工技术都是该领域重要的研究课题。论文整体分析依托大瑞铁路高黎贡山隧道,介绍了高黎贡山隧道的工程概况以及针对工程设计的“彩云号”TBM。在施工现场进行大量的数据采集分析,其中包括日进尺、周进尺、月进尺以及设备完好率和掘进作业利用率等基础性数据分析;还研究了掘进性能与地质参数和掘进参数的相关性,以及FPI与地质参数和掘进参数的相关性;对基于TBM掘进围岩条件、支护量、掘进速度、安全风险等级等综合考虑,并且结合FPI,给出了高黎贡山隧道TBM施工围岩分级方法;根据高黎贡山隧道遭遇的不良地质,结合TBM针对性设备配置,总结提出了TBM穿越断层破碎带、突涌水、卡机脱困等安全施工技术方案。研究表明:围岩以Ⅳ、Ⅴ类围岩为主,支护量很大,TBM进尺速度以及掘进性能受到围岩条件和支护延误的制约;TBM设备完好率以及故障率体现了高黎贡山隧道TBM具有良好的质量以及可靠性;TBM掘进性能与地质参数和掘进参数的相关性明显,随着岩石抗压强度UCS和完整性KV提高,TBM掘进贯入度和掘进速度降低,所需推力和扭矩增大;FPI与岩石单轴抗压强度和岩石完整性的多元回归分析说明它们之间存在规律性的变化;现场应用安全施工技术避免了TBM长期被困,确保了TBM安全穿越不良地质洞段。
刘有余[6]（2019）在《复杂地质条件下隧道综合预测预报及围岩稳定性研究》文中提出由于隧道工程未开挖地质条件的不可预测性、独立密封性和复杂性,断层破碎带等因素对岩体的强度、完整性和隧道围岩稳定性等有较大的影响,容易造成隧道冒顶和塌方,也加大了围岩分级和围岩预测预报的难度。复杂地质条件下的隧道围岩分级、预测预报及围岩稳定性研究是一项急于解决的问题。针对复杂地质条件下浅埋隧道的围岩分级问题,传统的围岩分级往往具有局限性及不确定性,考虑的影响因素也不够全面,难以准确地进行围岩分级。本文基于岩石力学及地质力学等原理,抓住岩体抗剪切抗滑移、塌方失稳模式及围岩稳定性等关键,分析了围岩分级的难点,考虑定量分级指标的分散性和随机性,分析软弱结构面和破碎带对围岩分级的影响,提出了一个修正的BQ分级公式,进一步结合工程实例,用三维楔形体极限平衡法和有限元模拟方法对隧道围岩的稳定性进行分析,讨论了围岩稳定性与围岩分级之间的相互关系。通过研究,主要得到了如下新的成果:（1）提出对掌子面岩体进行分区和高度关注岩体破碎带、软弱层和岩体结构面的影响,引入3个调整系数α、β、ξ,提出了一个修正的BQ分级公式,给出了浅埋隧道围岩分级的流程图并进行了实例分析;讨论了围岩分级与围岩自稳能力、掘进进尺、加固支护方式等的对应关系;围岩分级还要与跟综地质调查、超前地质预报和监控量测的结果相比对,各方面综合分析,相互印证,提高分级的准确性。（2）用三维楔形体极限平衡方法对隧道围岩的稳定性进行了分析。结合岩石工程中的“结构控制论”,重点分析断层破碎带与软弱夹层或节理裂隙所组成的可能失稳块体的稳定性,失稳块体所在的区域是隧道开挖和支护的关键,也是围岩分级的关键。要考虑对稳定性影响较大的结构面区域的参数进行打折处理,对稳定性影响很大的可能失稳块体区域的围岩分级结果甚至要进行降级处理。进一步强调了修正的BQ分级方法的准确性和实用性。（3）用Midas/GTS软件对浅埋的LH隧道进行有限元模拟,分析偏应力和拱顶孔洞对变形和应力的影响。计算可见,对不同的埋深,随着隧道上方覆盖层倾角（0°45°）越大,偏应力越大,竖向位移由12mm增大至33mm,水平位移由4mm增大至10mm。应力由500kN/m2增大到800kN/m2。即随着偏应力的增大,隧道的应力和位移都增大。位移增大值与跨度之比为1.4‰。当隧道拱顶的孔洞大小不同时,半径由2m增大至4m时,竖向位移由15mm增大至35mm,水平位移由8mm增大至12mm。应力由600kN/m2增大到800kN/m2。即随着塌方范围的增大,隧道的应力和位移也增大,位移增大值与跨度之比为1.3‰。隧道开挖过程中,应及时对围岩进行加固处理和加强支护。这进一步说明在复杂地质条件下浅埋隧道围岩分级及围岩稳定性分析的重要性。
郭强[7]（2018）在《考虑城市浅埋暗挖隧道施工影响的地表沉降治理技术研究》文中提出针对济南市玉函路隧道施工导致的舜玉路地表沉降问题,系统分析地表沉降原因,以考虑隧道施工影响的地表沉降治理理论为基础,研究舜玉路地表沉降治理方法。系统总结了国内外关于隧道开挖引起的地表沉降规律研究现状,详细分析了隧道开挖引起地表沉降的防治技术的关键问题,并对城市浅埋暗挖隧道施工引起的地表沉降防治方法的前景进行了展望。通过对导致地表沉降的隧道突水突泥事故进行分类,重点讨论了隧道突水突泥事故的前兆信息特征、引发条件以及影响因素。以动水注浆理论、破碎岩注浆加固理论、软弱岩土体注浆加固理论以及基于渗滤作用的砂层注浆理论为基础,归纳了城市浅埋暗挖隧道施工导致地表沉降的防治技术理论。依托济南市玉函路隧道施工工程,以该工程的现场勘探及测试数据为基础,利用上述理论研究成果,提出三段四序次的注浆加固方法,对该隧道开挖引起的突水突泥及地表沉降进行治理。通过实施所提出的舜玉路地表沉降治理方法,利用钻孔取芯分析,参考隧道施工过程中舜玉路地表沉降、隧道拱顶位移及水平收敛状况等数据结果,实现对所提出地表沉降治理方案的效果评价,结果表明:所提注浆加固方法对可有效治理舜玉路突水突泥引起的地表沉降灾害。
熊友文[8]（2018）在《隧道管棚支护力学机理及效应分析》文中研究指明我国隧道分布范围比较广,隧道经过的地形及地质情况比较复杂多变。隧道在施工过程中,由于各种因素的影响,若围岩的自承能力较差,很容易出现开挖面围岩失稳。当支护不及时,或支护的设计强度不够时,也会出现隧道坍塌,从而造成施工事故的发生。这样不仅使施工不能正常进行,从而延误工期,影响工程质量,同时施工人员的生命安全也得不到有利的保障。为了提高隧道在施工过程中,围岩的稳定性,我们需要采用特殊的加固方法,对工作面及其前方围岩进行预支护,从而提高其稳定性。管棚预支护是在隧道开挖之前便对围岩进行预加固,其作用机理就是在开挖面前方的地层里,沿隧道横断面设置一个拱壳状的结构,形成一个预支护体系,从而稳定地层,使得开挖面及其前方围岩得到加固,保证隧道施工在一个相对稳定的环境中进行。本文通过理论分析、数值模拟对管棚做了进一步的研究,主要研究内容和成果如下:1、针对隧道预支护技术,就目前常用的几种类型进行了系统的总结,并着重对管棚预支护技术进行了详细的阐述。2、针对围岩的破坏特性,分别对脆性破坏和塑性破坏的几种情况进行归纳总结;同时对隧道掌子面稳定性的影响因素进行分析;另外对隧道稳定性分析中的极限平衡法进行了阐述。3、对几种常用的围岩压力理论进行了系统的总结;根据管棚支护的特点,就隧道埋深的不同,提出了深、浅埋隧道管棚的受力荷载的计算公式,并指出了管棚的作用范围及分布形式;建立了管棚的力学模型,得到了管棚的挠度、转角、弯矩方程。4、通过建立三维有限元模型,对计算结果进行分析,得到了管棚的内力分布情况、隧道周边围岩的变形情况及管棚的挠度曲线。5、对管棚的管径、间距、长度三种影响因素进行分析,并通过对同一参数不同情况下的有限元模型进行计算,对比分析了管棚的内力、隧道周边围岩竖向位移及隧道净空收敛,得到各参数的影响程度。从经济性和实效性对管棚的参数进行优化。
王炳智[9]（2018）在《软弱围岩隧道管棚超前预支护技术研究》文中认为软弱围岩因其软弱、破碎、松散、强度低、自稳能力差的特点作为一种不良地质条件存在。为确保隧道安全穿越软弱围岩,使围岩处于稳定安全状态,就要采取辅助工法预支护围岩。管棚超前预支护技术作为这种辅助工法之一,凭借其支护距离长、加固效果好、工期短、造价经济合理等优点,已被广泛应用于我国隧道工程中。但目前,对于管棚的设计、施工、研究等方面,尚不能满足工程建设的需要。因此,本文以浙江省温州市梅源隧道为工程背景,对管棚超前预支护技术进行研究,主要工作如下:（1）对常用的超前预支护技术进行分析评价;着重阐述管棚超前预支护技术应用及研究现状。该技术是控制软弱围岩隧道围岩变形的有效方法。（2）总结归纳了软弱围岩的含义、影响因素及变形特征。同时,对预支护力的构成及预支护原理和软弱围岩变形控制方法进行了分析研究。（3）深入分析了管棚注浆加固机理及支护原理。分析了常用的边坡稳定性判定方法,提出了管棚支护下掌子面稳定性评判方法。（4）将管棚视为弹性地基梁,建立了隧道管棚结构单根钢管的双参数弹性地基梁模型（Pasternak模型）,研究管棚的力学行为,推导出了管棚的挠度、转角及内力方程。利用Matlab编程程序,进行了计算分析。同时,基于对管棚力学行为的研究,对开挖步距、管棚间距、直径、围岩压力、土体弹性系数等因素进行了优化分析。（5）利用MIDAS GTS NX有限元软件,建立了梅源隧道施工过程三维数值模型。分析研究了隧道在有无管棚预支护工况下,隧道围岩及支护结构的变形情况。研究表明施加管棚预支护结构后,能有效控制围岩及喷射混凝土结构变形,还能降低应力。随着隧道开挖,管棚预支护结构能很好的传递围岩压力。管棚预支护下的围岩沉降曲线呈收敛状态。（6）分析研究了管棚结构是否注浆及注浆层厚度的改变等工况对围岩和钢管变形的影响。研究表明:管棚注浆后支护效应明显提升且管棚注浆层厚度存在一个合理范围。
张红军[10]（2017）在《上覆富水砂层隧道开挖面稳定性分析与注浆加固对策研究》文中研究表明改革开放以来,我国经济飞速发展,尤其是东部沿海地区人口数量急剧增加,造成交通拥堵、交通效率低下,制约着城市的进一步健康发展,因此修建地铁轨道交通是城市发展的必然选择。而在滨海城市中修建地铁则经常会遇到富水软弱砂层地质,由于其比较松散、粘聚力小、孔隙率大、渗透系数大、含承压水等,隧道开挖扰动下极容易导致开挖面发生失稳破坏,诱发涌水涌砂等工程灾害。若处理措施不当,将导致地面塌陷、隧道塌方等工程事故,严重影响施工进度,并带来恶劣的社会影响。鉴于此,富水砂层隧道开挖面稳定性及注浆加固控制对策成为我国地下工程建设中的亟需解决的关键科学问题。本文采用现场调研,室内试验,理论分析,数值模拟以及现场试验相结合的研究方法,以青岛地铁2号线啤—苗区间为研究对象,对上覆流砂层隧道开挖面失稳破坏机理及注浆加固控制对策进行了系统的研究,取得的一系列研究成果,具体体现在以下几个方面:（1）在总结典型青岛地铁开挖面塌方案例的基础上,对青岛地铁富水砂层段土体物理力学参数进行了全面系统的室内试验研究,并重点研究了粉质粘土隔水层在不同含水率影响下力学性质的变化规律,同时与国内主要地铁城市富水砂层性质进行对比,研究青岛富水砂层由于沉积环境的不同造成的物理力学性质的差异,归纳青岛地铁隧道所处富水砂层的力学特性。（2）结合一般性涌水涌砂事故发生机理,研究了富水砂层发生一般性涌水涌砂事故存在客观条件,对青岛地铁浅埋暗挖区间依次进行砂源、水源、通道及水动力分析;将动力学理论应用于富水砂层内部的渗流过程,通过建立模型及相关理论公式的分析,研究了涌水涌砂发生判据即颗粒尺寸与流速大小的关系,并从细观角度揭示了青岛地铁隧道特殊富水砂层涌水涌砂灾害的演化机制,从而对其发生涌水涌砂的可能性进行了客观合理地评价。（3）考虑上覆饱水动态流砂层对隧道开挖面稳定性的影响,构造出极限状态下开挖面土体破裂机构,从功能转化平衡的角度,研究了隧道开挖面稳定性上限分析,并利用强度折减方法和重力加载方法,分别建立了隧道开挖面安全系数,得到了临界土体破裂范围及破裂模式;通过理论分析与计算,研究了不同开挖面土体粘聚力、内摩擦角、重度、隔水层厚度、流砂层水土压力及隧道开挖高度等参数对上覆饱水动态流砂层地质条件下隧道开挖面稳定性影响。（4）为进一步验证理论推导的正确性,建立了多种数值计算模型,运用统计分析的方法研究了流砂层厚度、隔水层厚度,隔水层粘聚力、内摩擦角等不同影响因素下隧道开挖面变形失稳、围岩应力变化特征,得到了各因素对开挖面失稳的影响关系和敏感指标;通过分析开挖过程中隧道拱顶—拱腰—开挖面应力和位移变形规律,引入了位移释放系数和应力释放率,揭示围岩与开挖面在隧道开挖过程中的影响关系,分析研究开挖过程中围岩与开挖面变形速率先后顺序,探索了隧道空间变形特征。（5）结合前期理论分析和室内试验研究成果,对青岛地铁富水砂层超前预注浆加固关键技术及注浆加固圈厚度等关键参数进行了系统研究,建立了地表变形控制与实时注浆参数动态响应机制。并基于砂层注浆加固参数与围岩变形特征,通过数值模拟对比分析,优选适用于上覆流砂层地质条件下开挖面的开挖工法,时结合钻孔雷达、室内力学试验、跟踪监测等手段对注浆控制控制效果进行评价,以确保隧道围岩稳定性,最终保证了隧道各区间的顺利贯通,并取得了良好的效果,具有一定的指导意义。
二、管棚复合钢支撑支护技术在软弱破碎富水地层掘进中的应用（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、管棚复合钢支撑支护技术在软弱破碎富水地层掘进中的应用（论文提纲范文）
（1）TBM穿越破碎带刀盘卡机机理与工程应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状及评述 |
| 1.2.1 TBM卡机致灾类型 |
| 1.2.2 TBM卡机理论研究 |
| 1.2.3 TBM卡机试验研究 |
| 1.2.4 TBM卡机数值研究 |
| 1.2.5 TBM卡机防控脱困技术 |
| 1.2.6 国内外研究现状评述 |
| 1.3 研究内容、创新点与技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究方法与技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 TBM穿越破碎带模型试验系统研发 |
| 2.1 TBM隧道掘进模拟相似准则 |
| 2.1.1 相似准则的量纲分析法 |
| 2.1.2 机器-土体系统相似模拟理论 |
| 2.1.3 TBM-围岩系统相似理论 |
| 2.1.4 TBM-围岩系统相似模拟准则 |
| 2.2 TBM破碎带掘进模型试验系统研制 |
| 2.2.1 试验系统概述 |
| 2.2.2 TBM缩尺模型 |
| 2.2.3 围岩模拟系统 |
| 2.2.4 控制监测系统 |
| 2.3 青岛地铁TBM过破碎带刀盘卡机模型试验 |
| 2.3.1 工程背景 |
| 2.3.2 相似材料配制 |
| 2.3.3 模型试验方案 |
| 2.3.4 掘进过程模拟 |
| 2.4 TBM过破碎带刀盘卡机灾变演化规律 |
| 2.4.1 破碎带塌落拱形态分析 |
| 2.4.2 TBM刀盘扭矩变化规律 |
| 2.4.3 刀盘面板受挤压力变化规律 |
| 2.4.4 刀盘推力变化规律 |
| 2.4.5 排渣率变化规律 |
| 2.4.6 应力场变化规律 |
| 2.4.7 位移场变化规律 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 TBM过破碎带刀盘卡机机制分析 |
| 3.1 模型试验设计 |
| 3.1.1 试验方法 |
| 3.1.2 试验方案 |
| 3.2 TBM破碎带掘进适应性分析 |
| 3.2.1 刀盘转速 |
| 3.2.2 推进速度 |
| 3.2.3 隧道埋深 |
| 3.2.4 断层宽度 |
| 3.2.5 断层充填介质 |
| 3.3 TBM过破碎带刀盘卡机机制分析 |
| 3.3.1 地质与掘进参数影响规律分析 |
| 3.3.2 断层破碎带掘进TBM响应识别特征 |
| 3.3.3 刀盘卡机灾害演变规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 TBM过破碎带机-岩相互作用分析 |
| 4.1 TBM过破碎带数值模拟计算方法 |
| 4.1.1 硬岩地层掘进模拟方法 |
| 4.1.2 破碎带地层掘进模拟方法 |
| 4.2 数值计算模型 |
| 4.2.1 模型建立 |
| 4.2.2 TBM硬岩切削掘进动态仿真 |
| 4.3 TBM过破碎带多元信息演变规律 |
| 4.3.1 破碎带地层土拱效应分析 |
| 4.3.2 破碎带地层位移场演变规律 |
| 4.3.3 破碎带地层应力场演变规律 |
| 4.3.4 TBM负载演变规律 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 TBM过破碎带刀盘卡机力学模型 |
| 5.1 开挖面极限支护力计算 |
| 5.1.1 “连拱-截锥体”模型 |
| 5.1.2 模型参数确定 |
| 5.1.3 端承拱 |
| 5.1.4 摩擦拱 |
| 5.1.5 截锥体 |
| 5.1.6 模型验证 |
| 5.1.7 支护力影响因素分析 |
| 5.1.8 开挖扰动及坍塌土体区域预测 |
| 5.2 TBM刀盘扭矩计算 |
| 5.2.1 刀盘扭矩主控因素 |
| 5.2.2 扭矩计算模型及卡机判据 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 工程应用 |
| 6.1 工程事故灾害 |
| 6.1.1 工程概况 |
| 6.1.2 刀盘卡机致灾过程 |
| 6.1.3 刀盘卡机理论判识及致灾原因分析 |
| 6.2 断层破碎带刀盘卡机脱困注浆治理 |
| 6.2.1 断层破碎带刀盘卡机治理难点 |
| 6.2.2 断层带松动塌落界限 |
| 6.2.3 断层破碎带刀盘卡机注浆加固治理原则 |
| 6.2.4 注浆加固治理方案 |
| 6.2.5 注浆加固材料及参数控制 |
| 6.3 断层破碎带注浆加固工艺 |
| 6.3.1 前进式分段注浆工艺 |
| 6.3.2 深部定域控制注浆工艺 |
| 6.4 施工过程及效果 |
| 6.4.1 注浆加固施工过程 |
| 6.4.2 注浆过程效果检验 |
| 6.4.3 注浆加固效果检验 |
| 6.4.4 TBM脱困掘进效果 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及参与的项目 |
| 博士期间发表的论文 |
| 博士期间获得/申请的专利 |
| 博士期间参与的科研项目 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）基于围岩变形主动控制的隧道支护技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 2 铁路隧道围岩变形及支护技术调研 |
| 2.1 围岩—支护结构变形破坏特征 |
| 2.1.1 隧道变形情况调研 |
| 2.1.2 隧道变形特征分析 |
| 2.2 围岩变形机理及影响因素研究 |
| 2.2.1 围岩变形机理 |
| 2.2.2 地质因素调研 |
| 2.2.3 地质因素分析 |
| 2.2.4 人为因素调研分析 |
| 2.3 软岩大变形隧道支护措施分析 |
| 2.3.1 隧道支护措施统计 |
| 2.3.2 隧道支护措施评价 |
| 2.4 一般地质隧道支护措施分析 |
| 2.4.1 支护参数统计 |
| 2.4.2 支护体系评价 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于围岩变形主动控制的支护方法 |
| 3.1 围岩变形控制基本理论及方法简介 |
| 3.1.1 基本原理 |
| 3.1.2 适应性评价 |
| 3.2 基于围岩变形主动控制的支护理念 |
| 3.3 基于围岩变形主动控制的支护型式 |
| 3.4 主动支护实施要点 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 主动支护结构作用机理及支护效应研究 |
| 4.1 超前支护 |
| 4.1.1 作用机理 |
| 4.1.2 支护效应 |
| 4.2 预应力锚杆(索)支护 |
| 4.2.1 作用机理 |
| 4.2.2 支护效应 |
| 4.3 喷射混凝土支护 |
| 4.3.1 作用机理 |
| 4.3.2 支护效应 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 围岩变形主动控制支护关键技术研究 |
| 5.1 高性能喷射混凝土材料技术研究 |
| 5.1.1 喷射混凝土早期强度研究 |
| 5.1.2 喷射混凝土弯曲韧性研究 |
| 5.2 高性能锚固材料技术研究 |
| 5.3 喷射混凝土施工质量检测技术研究 |
| 5.4 锚固质量无损检测技术研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）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 |
（4）青岛地铁大断面浅埋隧道沉降规律与关键参数优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 地表沉降预测方法研究 |
| 1.2.2 大断面隧道施工地表沉降现状 |
| 1.3 当前研究存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容和创新点 |
| 1.4.1 主要研究内容和方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.4.3 创新点 |
| 第2章 工程概况与相关理论 |
| 2.1 工程概况与水文地质 |
| 2.1.1 工程概况 |
| 2.1.2 车站周边环境条件 |
| 2.1.3 工程地质概况 |
| 2.1.4 水文地质条件 |
| 2.2 施工工法与施工步序 |
| 2.2.1 施工工法及其技术特点 |
| 2.2.2 区间施工步序与相应说明 |
| 2.2.3 施工现场图片 |
| 2.3 施工可能存在的风险及解决措施 |
| 2.3.1 超大的施工断面造成的问题 |
| 2.3.2 下穿地铁3号线施工 |
| 2.3.3 穿越地表建筑物施工 |
| 2.3.4 不良地质作用及特殊性岩土 |
| 2.4 浅埋隧道围岩压力理论 |
| 2.4.1 普氏地压理论 |
| 2.4.2 泰沙基地基理论 |
| 2.4.3 浅埋隧道围岩松动压力计算理论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 错埠岭地铁站沉降监测及分析 |
| 3.1 错埠岭站施工监控量测 |
| 3.1.1 监控量测的主要内容 |
| 3.1.2 监控量测注意事项 |
| 3.2 基于BIM的三维可视化 |
| 3.2.1 BIM技术在错埠岭隧道施工的应用 |
| 3.2.2 基于BIM的三维可视化模型建立 |
| 3.2.3 沉降观测点位置在模型中的设置 |
| 3.3 超前地质预报在本工程中的应用 |
| 3.3.1 地质雷达在施工阶段的应用 |
| 3.3.2 超前地质预报的主要任务 |
| 3.4 地表沉降规律研究及分析 |
| 3.4.1 基于青岛特殊地质的Peck线性回归分析 |
| 3.4.2 地表沉降的影响因素 |
| 3.5 拱顶沉降规律及分析 |
| 3.5.1 沉降模型预测公式 |
| 3.5.2 理论计算结果与实际沉降数据对比 |
| 3.6 周边建筑物沉降规律及分析 |
| 3.7 地表沉降、拱顶沉降和建筑物沉降差距分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 错埠岭站隧道开挖动态响应模拟分析 |
| 4.1 MIDAS软件概述及其在本工程中的应用 |
| 4.1.1 MIDAS软件特点 |
| 4.1.2 适用范围 |
| 4.1.3 MIDAS/GTS/NX在本工程中的应用 |
| 4.2 数值模拟前期工作 |
| 4.2.1 模拟区域的选择 |
| 4.2.2 模拟简化和基本假定 |
| 4.3 数值模拟计算模型 |
| 4.3.1 模型的建立 |
| 4.3.2 计算模型参数的选取 |
| 4.3.3 施工分析流程 |
| 4.4 地表沉降规律分析 |
| 4.4.1 地表横向沉降规律分析 |
| 4.4.2 地表纵向沉降规律分析 |
| 4.5 隧道内部位移分析 |
| 4.5.1 拱顶沉降规律分析 |
| 4.5.2 洞中收敛规律分析 |
| 4.6 围岩应力及塑性区分析 |
| 4.6.1 围岩应力分析 |
| 4.6.2 围岩塑性区分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 施工关键参数优化的数值分析 |
| 5.1 支护措施对地表沉降的影响与控制 |
| 5.1.1 支护措施控制地表沉降的原理 |
| 5.1.2 初期支护对地表沉降的影响 |
| 5.2 改变导洞开挖顺序对地表沉降的影响 |
| 5.2.1 控制导洞开挖顺序的可行性 |
| 5.2.2 改变导洞开挖顺序的模拟施工 |
| 5.3 改进工法选择对控制地表沉降的影响 |
| 5.3.1 大断面隧道施工工法的选择 |
| 5.3.2 改进工法的模拟研究 |
| 5.4 施工优化措施 |
| 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 |
| 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
| 致谢 |
（5）高黎贡山隧道TBM施工围岩分级及安全施工技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 围岩分级研究现状 |
| 1.2.2 TBM掘进性能研究现状 |
| 1.2.3 TBM施工安全技术研究现状 |
| 1.3 研究内容及方法 |
| 1.4 技术路线 |
| 第二章 依托隧道工程设计概况及地质分析 |
| 2.1 高黎贡山隧道工程概况 |
| 2.2 工程地质及水文地质 |
| 2.2.1 地形地貌 |
| 2.2.2 地质构造 |
| 2.2.3 水文地质条件 |
| 2.2.4 地层岩性 |
| 2.2.5 不良地质分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 TBM地质适应性设计分析 |
| 3.1 TBM选型 |
| 3.2 TBM及其后配套系统构成 |
| 3.2.1 TBM主机 |
| 3.2.2 TBM主机支护及附属设备 |
| 3.2.3 后配套系统 |
| 3.3 TBM主要技术参数 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 TBM施工岩石力学性能实验 |
| 4.1 岩石取芯 |
| 4.2 CAI试验 |
| 4.2.1 试验设备简介 |
| 4.2.2 试样说明 |
| 4.2.3 试验及计算过程 |
| 4.3 抗压试验 |
| 4.3.1 仪器设备 |
| 4.3.2 试验试样说明 |
| 4.3.3 试验及计算过程 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 TBM掘进性能分析与围岩分级 |
| 5.1 TBM掘进性能统计分析 |
| 5.1.1 TBM施工进尺速度统计分析 |
| 5.1.2 TBM掘进作业利用率统计分析 |
| 5.1.3 不同围岩条件下TBM掘进作业利用率统计分析 |
| 5.1.4 设备完好率统计分析 |
| 5.2 TBM掘进性能与围岩相关性分析 |
| 5.2.1 分析数据来源 |
| 5.2.2 掘进性能与地质参数的相关性分析 |
| 5.2.3 掘进性能与掘进参数的相关性分析 |
| 5.3 TBM施工围岩分级 |
| 5.3.1 FPI可掘性指数 |
| 5.3.2 可掘性指数FPI与各种地质参数相关性分析 |
| 5.3.3 可掘性指数FPI与 UCS、KV多元回归分析 |
| 5.3.4 贯入度和推力与FPI相关性分析 |
| 5.3.5 FPI与围岩施工安全风险分析 |
| 5.3.6 基于TBM可掘性和安全风险的围岩分级 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 TBM穿越不良地质安全施工技术 |
| 6.1 平导破碎塌方安全施工技术 |
| 6.1.1 不良地质情况 |
| 6.1.2 安全施工技术 |
| 6.2 正洞涌水塌方安全施工技术 |
| 6.2.1 不良地质情况 |
| 6.2.2 涌水塌方安全施工技术 |
| 6.3 平导TBM卡机脱困技术 |
| 6.3.1 不良地质情况 |
| 6.3.2 安全脱困技术 |
| 6.4 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 |
| 个人简历及在校期间的研究成果 |
（6）复杂地质条件下隧道综合预测预报及围岩稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 常见的预测预报方法及发展概况 |
| 1.1.1 常见的预测预报方法 |
| 1.1.2 发展概况 |
| 1.2 围岩稳定性研究的意义及发展概况 |
| 1.2.1 围岩稳定性研究的意义 |
| 1.2.2 围岩稳定性研究的发展概况 |
| 1.3 本文技术路线与主要研究内容 |
| 第2章 工程概况及围岩失稳理论分析 |
| 2.1 工程概况 |
| 2.1.1 工程条件 |
| 2.1.2 地形地貌 |
| 2.1.3 地层岩性 |
| 2.1.4 地质构造 |
| 2.1.5 水文地质 |
| 2.1.6 地震 |
| 2.1.7 气温、降雨、日照、蒸发量、主导风向风速、冻深等 |
| 2.2 工程岩体分类 |
| 2.2.1 简易分类 |
| 2.2.2 RQD分类 |
| 2.2.3 CSIR分类 |
| 2.2.4 Q分类 |
| 2.3 围岩应力重分布 |
| 2.4 地下工程围岩的破坏机理 |
| 第3章 地质综合超前预报与围岩稳定性 |
| 3.1 地质调查法 |
| 3.1.1 确定单轴饱和抗压强度 |
| 3.1.2 确定岩体完整性系数 |
| 3.1.3 确定BQ或[BQ] |
| 3.2 地质雷达原理及应用 |
| 3.2.1 地质雷达原理 |
| 3.2.2 地质雷达的应用 |
| 3.2.3 小结 |
| 3.3 TSP的原理及应用 |
| 3.3.1 TSP原理 |
| 3.3.2 TSP的应用 |
| 3.3.3 小结 |
| 3.4 赤平投影法 |
| 3.4.1 平面与平面的交线 |
| 3.4.2 平面与平面的夹角 |
| 3.4.3 判定岩体稳定性 |
| 3.5 隧道块体稳定性分析 |
| 3.5.1 求正交点位置参量矩阵 |
| 3.5.2 块体有限性判断 |
| 3.5.3 判断块体是否可动 |
| 3.5.4 可动块体滑动形式判断 |
| 3.5.5 可动块体稳定性计算 |
| 3.6 隧道围岩的支护方式 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 BQ公式的修正及围岩分级 |
| 4.1 解决问题的办法 |
| 4.1.1 掌子面岩体分区 |
| 4.1.2 岩体坍塌的不稳定性和围岩稳定性 |
| 4.1.3 高度关注岩体结构面的影响 |
| 4.1.4 高度关注岩体破碎带及软弱层的影响 |
| 4.1.5 重视围岩分级与自稳能力、掘进支护的关系 |
| 4.2 岩体BQ分级法的修正 |
| 4.2.1 BQ分级公式的修正 |
| 4.2.2 修正后的围岩分级流程 |
| 4.3 工程实例 |
| 4.3.1 岩石饱和单轴抗压强度的确定 |
| 4.3.2 岩体完整性系数的确定 |
| 4.3.3 地下水影响修正系数的确定 |
| 4.3.4 主要结构面产状影响修正系数的确定 |
| 4.3.5 初始应力状态影响修正系数的确定 |
| 4.3.6 隧道围岩详细定级 |
| 4.3.7 超前地质预测、监控量测与综合分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 数值模拟 |
| 5.1 MIDAS GTS软件简介 |
| 5.2 计算模型的建立 |
| 5.2.1 有限元模拟 |
| 5.2.2 选择各种计算参数 |
| 5.2.3 分割模型,形成网格 |
| 5.3 数值模拟结果分析 |
| 5.3.1 偏压对隧道位移、应力的影响 |
| 5.3.2 孔洞对隧道位移、应力的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果 |
（7）考虑城市浅埋暗挖隧道施工影响的地表沉降治理技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 隧道开挖引起的地表沉降规律研究现状 |
| 1.2.1 经验法 |
| 1.2.2 模态试验法 |
| 1.2.3 理论预测法 |
| 1.3 隧道开挖引起的地面沉降控制技术研究现状 |
| 1.4 技术路线及主要研究内容 |
| 1.4.1 技术路线 |
| 1.4.2 主要内容 |
| 第2章 考虑隧道突水突泥的地表沉降治理技术 |
| 2.1 隧道突水突泥机理分析 |
| 2.1.1 隧道突水突泥事故分类 |
| 2.1.2 隧道突泥突水的灾变特征、条件及影响因素 |
| 2.2 基于地表沉降的隧道注浆加固技术 |
| 2.2.1 动水注浆封堵理论 |
| 2.2.2 破碎岩体注浆加固理论 |
| 2.2.3 软弱岩土体注浆加固理论 |
| 2.2.4 基于渗滤效应的砂层注浆理论 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 考虑隧道施工影响的舜玉路地表沉降治理方案 |
| 3.1 工程概况 |
| 3.1.1 地质条件 |
| 3.1.2 施工难度和特点分析 |
| 3.2 注浆加固治理方案设计 |
| 3.2.1 治理原则 |
| 3.2.2 治理思路 |
| 3.2.3 注浆治理方案 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 考虑隧道施工影响的舜玉路地表沉降治理效果 |
| 4.1 钻孔检查 |
| 4.1.1 检查孔设计 |
| 4.1.2 检查孔取芯分析 |
| 4.2 监测结果分析 |
| 4.2.1 注浆压力及注浆量 |
| 4.2.2 支护结构应力 |
| 4.2.3 地表沉降 |
| 4.2.4 拱顶位移及水平收敛 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（8）隧道管棚支护力学机理及效应分析（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 隧道预支护技术 |
| 1.2.1 管棚注浆 |
| 1.2.2 超前锚杆 |
| 1.2.3 超前注浆小导管 |
| 1.2.4 水平旋喷 |
| 1.2.5 机械预切槽 |
| 1.2.6 预衬砌法 |
| 1.2.7 冻结法 |
| 1.3 管棚超前预支护技术 |
| 1.3.1 管棚预支护概述 |
| 1.3.2 加固作用机理 |
| 1.3.3 管棚的分类 |
| 1.3.4 管棚的分布方式 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.4.1 管棚预支护的力学特性研究 |
| 1.4.2 管棚预支护条件下隧道开挖面稳定性研究 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 围岩破坏特性及掌子面稳定性分析 |
| 2.1 隧道围岩破坏特性 |
| 2.1.1 脆性破坏 |
| 2.1.2 塑性围岩的变形与破坏 |
| 2.2 掌子面的稳定影响因素 |
| 2.2.1 岩土体结构状态 |
| 2.2.2 岩石的工程性质 |
| 2.2.3 地下水的作用 |
| 2.2.4 围岩的初始应力状态 |
| 2.2.5 人为因素的影响 |
| 2.3 隧道掌子面的稳定性分析 |
| 2.3.1 瑞典条分法 |
| 2.3.2 毕肖普法 |
| 2.4 围岩稳定性评价指标的确定 |
| 2.5 不良地质情况分析 |
| 2.5.1 富水断层破碎围岩 |
| 2.5.2 膨胀性围岩 |
| 2.5.3 岩溶地质 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 管棚支护的力学分析 |
| 3.1 管棚受力荷载的确定 |
| 3.1.1 常用围岩压力的确定 |
| 3.1.2 管棚受力荷载及其作用范围 |
| 3.2 管棚超前预支护力学模型的建立 |
| 3.2.1 Winkler弹性地基梁模型 |
| 3.2.2 管棚力学模型的建立 |
| 3.2.3 管棚力学行为的计算分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 管棚支护体系的力学效应数值模拟 |
| 4.1 数值模拟的屈服准则 |
| 4.2 计算模型的建立 |
| 4.3 模拟结果分析 |
| 4.3.1 管棚受力情况分析 |
| 4.3.2 管棚的变形特征 |
| 4.3.3 隧道围岩的变形分析 |
| 4.3.4 隧道支护结构的内力及变形分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 管棚预支护效应的影响因素及优化分析 |
| 5.1 管棚直径的影响分析 |
| 5.2 管棚间距的影响分析 |
| 5.3 管棚长度的影响分析 |
| 5.4 管棚预支护的参数优化 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在校期间发表的论文和取得的学术成果 |
（9）软弱围岩隧道管棚超前预支护技术研究（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 超前预支护技术分类及特点 |
| 1.3 管棚超前预支护技术应用 |
| 1.4 管棚超前预支护技术研究现状 |
| 1.4.1 国外研究现状 |
| 1.4.2 国内研究现状 |
| 1.5 本文研究内容及主要工作 |
| 第二章 软弱围岩隧道围岩变形控制与支护机理研究 |
| 2.1 相关概念定义 |
| 2.1.1 隧道及支护系统的定义 |
| 2.1.2 软弱围岩的含义 |
| 2.2 软弱围岩的分类及影响因素 |
| 2.2.1 软弱围岩的分类 |
| 2.2.2 软弱围岩的影响因素 |
| 2.3 软弱围岩的变形形式及特征 |
| 2.3.1 软弱围岩的变形形式 |
| 2.3.2 软弱围岩的变形特征 |
| 2.4 软弱围岩隧道变形控制方法 |
| 2.4.1 软弱围岩隧道变形控制原则 |
| 2.4.2 软弱围岩变形控制方法 |
| 2.5 预支护作用机理 |
| 2.5.1 新奥法简介 |
| 2.5.2 预支护原理 |
| 2.6 本章小节 |
| 第三章 管棚超前支护技术及掌子面稳定性分析 |
| 3.1 管棚预支护结构构造及配置形式 |
| 3.1.1 管棚构造形式 |
| 3.1.2 管棚配置形式 |
| 3.2 管棚预支护技术分类 |
| 3.3 管棚预支护技术施工方法 |
| 3.3.1 施工方法 |
| 3.3.2 管棚施工流程 |
| 3.3.3 管棚施工纠偏控制 |
| 3.4 管棚预支护机理研究 |
| 3.4.1 管棚预支护定义 |
| 3.4.2 管棚预支护原理 |
| 3.5 管棚支护下掌子面稳定性分析 |
| 3.5.1 掌子面稳定性判别研究的力学机理 |
| 3.5.2 评判方法 |
| 3.5.3 管棚支护下掌子面稳定性研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 管棚支护力学行为研究及参数分析 |
| 4.1 常用管棚结构计算力学模型理论 |
| 4.2 隧道管棚超前预支护上覆土围岩压力的确定 |
| 4.2.1 深浅埋隧道界限的判定 |
| 4.2.2 管棚上覆土围岩压力的确定 |
| 4.3 管棚力学模型的建立 |
| 4.3.1 对管棚双参数弹性地基梁模型的认识 |
| 4.3.2 双参数弹性地基梁模型分析 |
| 4.3.3 管棚计算模型的建立 |
| 4.3.4 管棚微分方程的求解 |
| 4.4 管棚力学行为的分析 |
| 4.4.1 计算参数的确定 |
| 4.4.2 管棚各段的挠度、转角及内力方程 |
| 4.5 各设计参数的优化分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 软弱围岩隧道管棚超前预支护结构数值分析 |
| 5.1 常用的数值模拟方法 |
| 5.2 管棚超前支护数值模拟方法 |
| 5.3 MIDASGTS有限元软件简介 |
| 5.3.1 软件功能特点 |
| 5.3.2 软件模拟中的屈服准则 |
| 5.3.3 软件模拟中的求解收敛准则 |
| 5.4 工程背景 |
| 5.5 数值模拟分析 |
| 5.5.1 计算参数及模型的确立 |
| 5.5.2 围岩位移特性分析 |
| 5.5.3 围岩应力特性分析 |
| 5.5.4 管棚受力特性分析 |
| 5.5.5 喷射混凝土结构应力分析 |
| 5.6 管棚参数对隧道的影响 |
| 5.6.1 有无注浆时对隧道拱顶沉降的影响 |
| 5.6.2 注浆层厚度变化对隧道位移及钢管应力的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在校期间的学术成果及项目实践 |
（10）上覆富水砂层隧道开挖面稳定性分析与注浆加固对策研究（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 国内外研究进展 |
| 1.2.1 富水砂土层特性研究现状 |
| 1.2.2 隧道开挖面稳定性理论研究现状 |
| 1.2.3 隧道开挖面失稳地质模型试验及数值模拟研究现状 |
| 1.2.4 注浆加固理论及关键技术研究现状 |
| 1.3 目前存在的主要问题 |
| 1.4 主要研究内容与方法 |
| 1.5 创新点 |
| 1.6 研究技术路线 |
| 第二章 富水砂层物理力学性质及涌水涌砂灾害细观机制分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 典型青岛地铁隧道塌方失稳案例 |
| 2.2.1 某区间隧道涌水涌砂塌方事件1 |
| 2.2.2 某区间隧道涌水涌砂塌方事件2 |
| 2.2.3 某区间隧道涌水涌砂塌方事件3 |
| 2.2.4 河西站—河东站区间隧道涌水涌砂塌方事件4 |
| 2.3 富水砂层室内力学参数测试 |
| 2.3.1 天然密度测试 |
| 2.3.2 天然含水率测试 |
| 2.3.3 砂土体孔隙比计算 |
| 2.3.4 颗粒粒径分析 |
| 2.3.5 固结试验 |
| 2.3.6 砂土体抗剪强度测试 |
| 2.3.7 砂土体渗透系数测试 |
| 2.4 国内主要地铁城市砂层物理力学性质统计分析 |
| 2.5 饱水动态流砂层特征 |
| 2.6 粉质粘土层(隔水层)力学性质研究 |
| 2.6.1 粉质粘土压缩性测试 |
| 2.6.2 含水率对粉质粘土抗剪强度的影响 |
| 2.7 富水砂层隧道涌水涌砂灾害演化机制分析 |
| 2.7.1 一般性涌水涌砂灾害演化机制及判据 |
| 2.7.2 富水砂层隧道涌水涌砂灾害演化机制分析 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 富水流砂层隧道开挖面稳定性理论研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 极限分析法基本原理 |
| 3.3 流砂层影响下隧道开挖面局部稳定性分析理论 |
| 3.3.1 力学模型构建 |
| 3.3.2 内部能量耗散率求解 |
| 3.3.3 外力功率求解 |
| 3.3.4 开挖面局部稳定性系数提出 |
| 3.4 算例分析 |
| 3.4.1 不同土体粘聚力 |
| 3.4.2 不同土体摩擦角 |
| 3.4.3 不同土体重度 |
| 3.4.4 不同隔水层厚度 |
| 3.4.5 不同流砂层传来水土压力 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 上覆流砂层地铁隧道开挖面稳定性数值试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数值对比试验方案设计及模型建立 |
| 4.2.1 本构模型的选择与实现 |
| 4.2.2 模型尺寸与力学参数 |
| 4.2.3 数值试验方案 |
| 4.3 不同影响因素对上覆流砂层地铁隧道稳定性数值试验结果 |
| 4.3.1 流砂层厚度与隔水层厚度对隧道开挖的数值模拟结果 |
| 4.3.2 隔水层粘聚力对隧道开挖的数值模拟结果 |
| 4.3.3 隔水层内摩擦角对隧道开挖的数值模拟结果 |
| 4.4 数值试验结果对比与分析 |
| 4.4.1 不同因素开挖面破坏特征分析 |
| 4.4.2 开挖面失稳破坏模式分析 |
| 4.4.3 上覆流砂层隧道空间变形特征分析 |
| 4.4.4 工程建议措施 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 上覆流砂层隧道开挖面预注浆加固关键技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 工程概况 |
| 5.3 超前预注浆加固及其关键参数研究 |
| 5.3.1 超前预注浆加固方法 |
| 5.3.2 超前预注浆加固关键参数研究 |
| 5.4 注浆质量及效果评价 |
| 5.4.1 钻孔雷达探测法 |
| 5.4.2 检查孔法 |
| 5.4.3 围岩物理性质测试法 |
| 5.5 现场监测 |
| 5.5.1 钢格栅受力监测结果及分析 |
| 5.5.2 洞内变形量结果及分析 |
| 5.5.3 地表变形量结果及分析 |
| 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 |
| 攻读博士学位期间发表的学术成果及获得的科研奖励 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
四、管棚复合钢支撑支护技术在软弱破碎富水地层掘进中的应用（论文参考文献）
- [1]TBM穿越破碎带刀盘卡机机理与工程应用[D]. 朱光轩. 山东大学, 2021
- [2]基于围岩变形主动控制的隧道支护技术研究[D]. 张金龙. 中国铁道科学研究院, 2021(01)
- [3]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)
- [4]青岛地铁大断面浅埋隧道沉降规律与关键参数优化研究[D]. 马强强. 青岛理工大学, 2019(02)
- [5]高黎贡山隧道TBM施工围岩分级及安全施工技术[D]. 董安然. 石家庄铁道大学, 2019(03)
- [6]复杂地质条件下隧道综合预测预报及围岩稳定性研究[D]. 刘有余. 武汉理工大学, 2019(07)
- [7]考虑城市浅埋暗挖隧道施工影响的地表沉降治理技术研究[D]. 郭强. 哈尔滨工业大学, 2018(02)
- [8]隧道管棚支护力学机理及效应分析[D]. 熊友文. 重庆交通大学, 2018(05)
- [9]软弱围岩隧道管棚超前预支护技术研究[D]. 王炳智. 重庆交通大学, 2018(01)
- [10]上覆富水砂层隧道开挖面稳定性分析与注浆加固对策研究[D]. 张红军. 山东大学, 2017(08)