软岩隧道工程论文提纲

论文题目：软岩隧道失稳塌方过程位移场演化规律及特征分析

摘要：在我国新时代经济发展的推动下,公路隧道的建设发展也越来越快。同时在隧道建设中出现越来越多的软弱围岩隧道,软岩隧道工程中由于围岩自身强度低、稳定性差,在隧道开挖施工过程中对围岩位移场的演化规律不明确,常常会导致塌方事故。围岩位移场是判断隧道稳定性的一个直观的评价指标,探究软岩隧道失稳塌方过程围岩位移场的演化规律及特征对隧道工程的安全施工及预警都有着重要的意义。本文依托我国西北某软岩公路隧道,采用理论分析、现场监测、数据分析及数值模拟等综合研究方法,对软岩隧道失稳塌方中围岩位移的演化规律及特征进行研究,主要研究内容和成果如下:（1）分析总结软岩隧道失稳塌方过程围岩失稳的位移形式以及影响位移的因素,探讨了两种围岩位移场计算方法:一是基于边界条件结合Schwarz交替法和柯西积分法对双洞隧道围岩位移场理论计算;二是通过光滑函数组合对围岩不连续位移场进行计算求解。（2）选取五个典型监测断面对围岩位移进行实时监控,对监测数据进行整理分析,得到净空收敛和拱部沉降时态曲线,通过分析监测结果和时态曲线,对隧道围岩破坏过程中围岩位移场变化特征归纳总结,得到了隧道围岩位移场的最不利位置,以此来揭示软岩隧道失稳塌方前围岩位移场的演化规律及特征。（3）利用3DEC离散元软件,采用三台阶七步法开挖分别模拟两种支护参数下的隧道,一是原支护参数不能满足支护要求时,模拟分析隧道失稳塌方中拱部沉降和净空收敛的位移规律及特征,从而揭示软岩隧道在失稳塌方过程中围岩各个阶段位移场的演化规律及特征,并对隧道失稳塌方带来的一系列灾害做出预警。二是基于修正后的参数对隧道开挖支护进行模拟,得到的隧道围岩位移变化规律与实际工程相符,进一步验证了支护参数对于隧道稳定的重要性。

关键词：隧道工程;软弱围岩;位移场;现场监测;数值模拟

学科专业：土木工程

摘要

abstract

第一章 绪论

1.1 选题背景

1.2 研究意义

1.3 国内外研究现状

1.3.1 软岩隧道稳定性研究现状

1.3.2 软岩隧道位移场研究现状

1.4 研究内容及技术路线

1.4.1 研究内容

1.4.2 技术路线

第二章 软岩隧道围岩位移场理论

2.1 围岩失稳时的位移形式及影响位移的因素

2.1.1 围岩失稳时的位移形式

2.1.2 围岩位移的影响因素

2.2 围岩位移场计算方法

2.2.1 双洞平行隧道围岩位移场计算方法

2.2.2 不连续围岩位移场计算方法

2.3 小结

第三章 软岩隧道内位移现场监测及数据分析

3.1 工程概况

3.1.1 隧道工程地质概况

3.1.2 隧道监测段概况

3.2 现场监测的目的、要求、内容和方法

3.2.1 监测的目的

3.2.2 监测的要求

3.2.3 监测的内容和监测方法

3.3 监控量测断面及测点布置

3.4 监测结果整理分析

3.4.1 ZK197+129 断面位移监测

3.4.2 ZK197+079 断面位移监测

3.4.3 ZK197+008 断面位移监测

3.4.4 YK196+988 断面位移监测

3.4.5 YK196+960 断面位移监测

3.5 小结

第四章 软岩隧道失稳塌方中位移场数值模拟分析

4.1 概述

4.2 数值计算模型及参数的选取

4.2.1 模型的建立

4.2.2 施工过程的实现

4.3 原支护参数下隧道位移场的演化规律

4.3.1 Z方向位移场的演化规律

4.3.2 X方向位移场的演化规律

4.3.3 总位移场的演化规律

4.4 实际支护参数下隧道位移场的演化规律

4.4.1 Z方向位移场的演化规律

4.4.2 X方向位移场的演化规律

4.4.3 总位移场的演化规律

4.5 小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

致谢