潜龙山隧道围岩稳定性分析(附件)【字数：16505】
目录
1 绪论 1
1.1 选题的背景及意义 1
1.2 国内外研究状况 1
1.3 主要研究内容 2
2 利用数值模拟方法模拟隧道施工过程 2
2.1 FLAC 3D在隧道施工过程中的理论基础 2
2.1.1 用于山地隧道的几种力学模型 2
2.2. 有限单元法的数值计算过程 3
2.2.1 基本步骤 3
2.2.2 FLAC 3D的求解过程 3
3 山地隧道中有关围岩稳定性与控制的研究 4
3.1 计算模型的建立及相关参数的确定 4
3.1.1 隧道整体模型的建立 4
3.1.2 本构模型与材料参数的选取 4
3.1.3 边界条件与初始条件生成 5
3.2 隧道断面选择数值模拟研究与稳定性分析 6
3.3 本章小结 14
4 隧道支护方案设计 15
4.1 隧道支护结构的分类 15
4.2 隧道施加衬砌对于稳定性的影响 15
4.2.1 施加衬砌的意义 15
4.2.2 山地隧道的衬砌设计原则 16
4.2.3 施加衬砌对稳定性的影响 16
4.3 锚杆以及锚杆的布置 18
4.3.1 锚杆的种类 18
4.3.2 锚杆 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ￥351916072$
的布置原则 18
4.3.3 锚杆的力学作用 18
4.3.4 锚杆的设计与计算方法 19
4.4 隧道支护设计计算 23
4.4.1 潜龙山工程地质条件 23
4.4.2 潜龙山隧道支护设计 23
4.5 本章小结 24
5 山地隧道监测与支护施工工艺 25
5.1 隧道围岩稳定性监测 25
5.1.1 实行现场监测的目的及意义 25
5.1.2 实行现场监测的项目及具体方法 25
5.2 隧道开挖止水与降排水措施 28
5.2.1 止水标准 29
5.2.2 止水措施 29
5.2.3 隧道洞内排水 29
5.3 山地隧道的通风与照明 31
5.3.1 隧道通风 31
5.3.2 隧道照明 32
5.4 施工工艺 32
5.4.1 施工方法 32
5.4.2 辅助施工 32
5.4.3 施工注意事项 34
结论 36
致谢 38
参考文献 39
1 绪论
1．1 选题的背景及意义
潜龙山隧道位于贵州省毕节市，经过大方和金沙两个县城，途径部分的岩层呈多类型地貌结构，以构造剥蚀低山为主，属于中低山，其标高为625~1832m。这些地带有着地形起伏大和坡度较陡的特点。由于潜龙山的基岩上部大多覆盖着第四系松散堆积物，故十分容易导致泥石流以及滑坡等灾害的发生。潜龙山在地势高差上相差较大，且山地地形连绵起伏，若要发展山区交通，便需要修建山地隧道。岩土体有着不同于一般工程材料的性质，因此，不论是隧道工程设计还是施工，都需要考虑其特殊性。而且岩土体所处的工程地质环境也十分复杂，故隧道工程与一般地面工程在特点和规律上都有着很大的差异。
隧道工程结构主要组成部分为人工衬砌和天然围岩，且主要承载体是围岩。由于围岩的强度很低，自稳能力较弱，十分容易导致冒落破坏，留下安全隐患[1]。由于潜龙山隧道围岩属于IV级，要保障隧道的施工安全与稳定性，进行相应的支护设计很有必要。对结构施加支护对于围岩位移将会起到一定的约束作用，否则地下结构一旦失稳，便会造成十分严重的后果。因此，除了确定地下工程的合理位置，还需要通过调整地下结构断面来对围岩的应力分布以及稳定性进行改善[2]，最终保证隧道的安全。因此，选择恰当的开挖断面并进行更深一步的研究，是十分有必要的。
1．2 国内外的研究现状
Bjorkman等人对调和孔这个观点及进行了阐释，要确定不同荷载作用下最合适的孔形，应把有孔及无孔时的应力保持不变作为第一前提[3]，Richards等人也随之研究并提出了如何确定地下硐室的最优形状，但不足之处在于不具有实用性，因为当涉及到某些外荷载时，调和孔是不存在的[4]。与上述方法类似，Dhir S.K.考虑了将孔边的切向应力平方的积分值最小作为前提，从而提出了将有着最大绝对值的切向应力降低后所得的孔形作为最优形状[5]。
吕爱钟假设围岩为弹性，考虑孔边最大的切向应力最小的情况，提出了借助复形最优技术来选择确定最合理的断面形状的观点[6]。
徐林生、孙均、蒋树屏利用数值分析并将洞周位移作为判断依据，将目标函数确定为洞周控制点相对位移之间的差值[7]。
刘义虎对公路隧道结构断面的优化选型及如何保证隧道结构支护设计的稳定性进行了研究。并对公路隧道衬砌断面在符合建筑限界及受力、通风条件的情况下如何建立模型进行了探讨，提出了三种断面形状相应的选型方法[8]。
王勇将复合形法与有限元方法相结合，深入研究了硐室断面的合理形状，确定了合适的硐室设计模型[9]。
原文链接：http://www.jxszl.com/jzgc/tmgc/564892.html
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