基于透明土試驗技術的砂土地層隧道開挖變形機理研究
發(fā)布時間：2020-12-31 22:37
砂土地層開挖隧道引起的地層大變形問題是常見的地下工程災害問題,掌握地層的變形規(guī)律及機理對預防此類事故有著重要的意義。開挖隧道引起的變形不僅要考慮地表沉降,地層內部的變形同樣不可忽視。常規(guī)的試驗技術通過埋設傳感器來獲取部分質點的位移,但傳感器的埋設會改變模型中土體的連續(xù)性,進而影響位移的真實性,因此需尋找一種可以獲取地層無損傷連續(xù)位移場的試驗技術。透明土試驗技術將人工合成透明土和數(shù)字圖像處理技術相結合,能夠直觀的獲取土體內部位移場,可用于研究隧道開挖引起的地層變形問題。本文基于透明土試驗技術研制了透明土隧道模型裝置,對砂土地層隧道開挖引起的變形問題展開研究,然后建立了細觀模型并結合顆粒離散元法從細觀層面解釋砂土地層變形及破壞機理。主要工作和結論如下:（1）通過室內三軸試驗和數(shù)值三軸試驗揭示了熔融石英砂在加載和卸載路徑下應力-應變特性。采用三軸試驗揭示了不同密實度下熔融石英砂在三軸壓縮路徑下的應力-應變特性;采用顆粒流程序建立常規(guī)三軸數(shù)值試驗模型,揭示了熔融石英砂先三軸壓縮后軸向卸載應力路徑下的力學性質�；诨谊P聯(lián)模型分析了細觀參數(shù)對宏觀力學特性的影響規(guī)律。（2）研制了透明土隧道試驗模型裝...
【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：194 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
廣州市荔灣區(qū)康王公交站地鐵塌方現(xiàn)場
重慶大學博士學位論文2圖1.1廣州市荔灣區(qū)康王公交站地鐵塌方現(xiàn)場Fig.1.1SubwaycpllapsesiteatKangwangBusStationLiwandistrict,Guangzhou圖1.2佛山地鐵2號線坍塌現(xiàn)場Fig.1.2FoshanMetroLine2collapsesite上述案例可以看出，地層塌陷造成生命財產(chǎn)的損失是巨大的。預測是做好預防事故發(fā)生的前提，要預防砂土地層隧道開挖引起的工程事故就必須首先能有效預測地層的變形。因此，深入研究砂土地層隧道開挖圍巖變形的演化規(guī)律和失穩(wěn)破壞機理是十分必要的，該課題的研究對確保工程安全順利實施和工程成本控制有著重要意義。隧道開挖引起的變形不能只考慮地表沉降問題上，地層內部的變形同樣不可
2透明土試驗技術及顆粒流離散單元法132.14。圖2.1熔融石英砂圖2.2混合油Fig.2.1FusedsilicasandFig.2.2Mixedoil圖2.3烘干箱圖2.4最大干密度測試Fig.2.3DryingboxFig.2.4Maximumdrydensitytest圖2.5最小干密度測試圖2.6篩分試驗Fig.2.5MinimumdrydensitytestFig.2.6Screeningtest
【參考文獻】：
期刊論文
[1]透明砂土與天然砂土動力特性對比[J]. 孔綱強,李輝,王忠濤,文磊. 巖土力學. 2018(06)
[2]孔隙液體對透明土滲透特性影響對比試驗[J]. 孔綱強,孫學謹,劉漢龍,傅鈞義,王成青. 水利學報. 2017(11)
[3]透明土中孔隙液體折射率、黏度系數(shù)與穩(wěn)定性[J]. 孔綱強,張鑫蕊,許文儐,孫學謹. 水利水電科技進展. 2017(04)
[4]考慮主應力軸方向的砂土各向異性強度準則與滑動面研究[J]. 董彤,鄭穎人,孔亮,柘美. 巖土工程學報. 2018(04)
[5]我國隧道及地下工程近兩年的發(fā)展與展望[J]. 洪開榮. 隧道建設. 2017(02)
[6]透明土中連續(xù)球體型錨桿拔出機理研究[J]. 夏元友,陳晨,NI Qing. 巖土工程學報. 2017(05)
[7]砂土的UH模型[J]. 姚仰平,劉林,羅汀. 巖土工程學報. 2016(12)
[8]熔融石英粒徑對透明土位移測量精度的影響[J]. 常艷,雷振坤,趙紅華,于紳坤. 巖土力學. 2017(02)
[9]Numerical simulations of failure behavior around a circular opening in a non-persistently jointed rock mass under biaxial compression[J]. Yang Xuxu,Jing Hongwen,Chen Kunfu. International Journal of Mining Science and Technology. 2016(04)
[10]基于透明土的4種錨桿拔出對比模型試驗[J]. 夏元友,陳晨,NI Qing. 巖土工程學報. 2017(03)
博士論文
[1]化學注漿擴散機理的透明土試驗研究[D]. 高岳.中國礦業(yè)大學 2016
[2]深部巷道圍巖變形損傷機理及破裂演化規(guī)律研究[D]. 許國安.中國礦業(yè)大學 2011
[3]隧道施工引起地層位移及建筑物變形預測的實用方法研究[D]. 韓煊.西安理工大學 2007
本文編號：2950439
【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：194 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
廣州市荔灣區(qū)康王公交站地鐵塌方現(xiàn)場
重慶大學博士學位論文2圖1.1廣州市荔灣區(qū)康王公交站地鐵塌方現(xiàn)場Fig.1.1SubwaycpllapsesiteatKangwangBusStationLiwandistrict,Guangzhou圖1.2佛山地鐵2號線坍塌現(xiàn)場Fig.1.2FoshanMetroLine2collapsesite上述案例可以看出，地層塌陷造成生命財產(chǎn)的損失是巨大的。預測是做好預防事故發(fā)生的前提，要預防砂土地層隧道開挖引起的工程事故就必須首先能有效預測地層的變形。因此，深入研究砂土地層隧道開挖圍巖變形的演化規(guī)律和失穩(wěn)破壞機理是十分必要的，該課題的研究對確保工程安全順利實施和工程成本控制有著重要意義。隧道開挖引起的變形不能只考慮地表沉降問題上，地層內部的變形同樣不可
2透明土試驗技術及顆粒流離散單元法132.14。圖2.1熔融石英砂圖2.2混合油Fig.2.1FusedsilicasandFig.2.2Mixedoil圖2.3烘干箱圖2.4最大干密度測試Fig.2.3DryingboxFig.2.4Maximumdrydensitytest圖2.5最小干密度測試圖2.6篩分試驗Fig.2.5MinimumdrydensitytestFig.2.6Screeningtest
【參考文獻】：
期刊論文
[1]透明砂土與天然砂土動力特性對比[J]. 孔綱強,李輝,王忠濤,文磊. 巖土力學. 2018(06)
[2]孔隙液體對透明土滲透特性影響對比試驗[J]. 孔綱強,孫學謹,劉漢龍,傅鈞義,王成青. 水利學報. 2017(11)
[3]透明土中孔隙液體折射率、黏度系數(shù)與穩(wěn)定性[J]. 孔綱強,張鑫蕊,許文儐,孫學謹. 水利水電科技進展. 2017(04)
[4]考慮主應力軸方向的砂土各向異性強度準則與滑動面研究[J]. 董彤,鄭穎人,孔亮,柘美. 巖土工程學報. 2018(04)
[5]我國隧道及地下工程近兩年的發(fā)展與展望[J]. 洪開榮. 隧道建設. 2017(02)
[6]透明土中連續(xù)球體型錨桿拔出機理研究[J]. 夏元友,陳晨,NI Qing. 巖土工程學報. 2017(05)
[7]砂土的UH模型[J]. 姚仰平,劉林,羅汀. 巖土工程學報. 2016(12)
[8]熔融石英粒徑對透明土位移測量精度的影響[J]. 常艷,雷振坤,趙紅華,于紳坤. 巖土力學. 2017(02)
[9]Numerical simulations of failure behavior around a circular opening in a non-persistently jointed rock mass under biaxial compression[J]. Yang Xuxu,Jing Hongwen,Chen Kunfu. International Journal of Mining Science and Technology. 2016(04)
[10]基于透明土的4種錨桿拔出對比模型試驗[J]. 夏元友,陳晨,NI Qing. 巖土工程學報. 2017(03)
博士論文
[1]化學注漿擴散機理的透明土試驗研究[D]. 高岳.中國礦業(yè)大學 2016
[2]深部巷道圍巖變形損傷機理及破裂演化規(guī)律研究[D]. 許國安.中國礦業(yè)大學 2011
[3]隧道施工引起地層位移及建筑物變形預測的實用方法研究[D]. 韓煊.西安理工大學 2007
本文編號：2950439
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