井沟岭隧道监控量测分析及其在工程施工中的应用

论文摘要

随着我国高等级公路及快速铁路、客运专线等基础建设的迅速发展,我国隧道建设已迎来了大发展的新时期,相应地对隧道建设技术及相关理论提出了更高的挑战和要求。围岩变形的监控量测对施工的指导和支护时机的掌握至关重要,但是,目前特别是施工单位对量测数据的分析和应用的重视程度还有待提高,所以对这方面的研究具有特别的意义。(1)本文以河北省青兰高速邯涉段的井沟岭隧道为依托,主要对隧道内拱顶下沉及周边位移收敛数据进行采集和分析,根据计算结果探索拱顶下沉和水平收敛的位移变化规律,对指导施工和变更设计提供了科学依据。(2)对隧道结构进行了二维有限元模拟,通过模拟隧道开挖,得出了隧道内钢拱架的应力、位移的空间效应规律;通过计算值与实测数据的比较分析,得出了其时间效应的规律并且提出了构造地应力的影响。建立不同有限元模型比较计算,得出了锚杆对钢拱架应力和位移的影响。(3)通过通过查阅大量隧道施工设计方面的资料,对影响围岩稳定性因素、隧道施工监测技术、数据的分析处理及合理应用进行了详细的阐述,使隧道施工人员对监控测量的重要性有一个总体的认识,对监控测量知识有一个系统全面的了解。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 隧道施工监测技术及其数据应用技术研究现状
• 1.2.1 国内外施工监测技术现状
• 1.2.2 隧道量测数据的应用技术现状
• 1.3 国内外隧道围岩稳定性现状研究
• 1.3.1 公路隧道围岩稳定性理论研究现状
• 1.4 隧道围岩稳定性判定方法研究现状
• 1.4.1 围岩强度判据
• 1.4.2 围岩变形量或变形速率判据
• 1.4.3 围岩松动圈（破裂区）判据
• 1.5 本论文的研究方法和研究内容
• 1.5.1 研究方法
• 1.5.2 研究内容
• 第二章 公路隧道监控技术研究
• 2.1 监控量测在施工控制中的作用
• 2.2 监控量测的项目和工作流程
• 2.3 量测数据结果的分析和归纳
• 2.4 围岩稳定判据的建立
• 2.4.1 有关规范的判据
• 2.4.2 其它判据
• 第三章 隧道围岩稳定分析理论及稳定影响因素研究
• 3.1 概述
• 3.2 解析法
• 3.2.1 围岩应力状态的弹性解
• 3.2.2 围岩应力状态的弹-塑性解
• 3.2.3 土木工程中常用的两条屈服准则
• 3.3 数值分析法
• 3.3.1 隧道围岩稳定性数值模拟研究现状
• 3.3.3 隧道围岩稳定性数值模拟研究的发展趋势
• 3.4 隧道围岩变形影响因素分析
• 3.4.1 地质环境因素
• 3.4.2 工程施工因素
• 3.4.3 时间因素
• 第四章 井沟岭隧道现场围岩量测
• 4.1 工程概况
• 4.1.1 地理位置及交通条件
• 4.1.2 气温
• 4.1.3 雨量
• 4.1.4 地形地貌
• 4.1.5 地层岩性及矿产
• 4.1.6 地质构造
• 4.1.7 水文地质
• 4.1.8 隧道进、出口稳定性评价
• 4.2 围岩现场监控测量
• 4.2.1 量测方案概况
• 4.2.2 拱顶下沉和水平收敛现场监测
• 4.2.3 拱顶下沉和水平收敛量测结果回归分析及评价
• 4.3 本章小结
• 第五章 井沟岭隧道围岩变形有限元分析
• 5.1 概述
• 5.2 隧道工程数值模拟理论及其影响因素
• 5.2.1 隧道工程的有限元法数值模拟理论
• 5.2.2 影响隧道工程数值模拟的主要因素
• 5.2.3 计算模拟方法及其在隧道开挖分析中的应用
• 5.2.4 模拟计算模型的选择及其要点
• 5.2.5 模拟分析软件简介
• 5.3 井沟岭隧道工程概况
• 5.3.1 地形地貌
• 5.3.2 地层岩性及矿产
• 5.3.3 地质构造
• 5.4 隧道断面开挖数值模拟
• 5.4.1 分析断面的选择
• 5.4.2 计算范围的确定
• 5.4.3 边界条件
• 5.4.4 围岩与支护的物理力学参数
• 5.4.5 施工步序及计算结果分析
• 5.5 结论
• 第六章 结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 进一步工作及展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果