隨著我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施的不斷發(fā)展,公路隧道的長(zhǎng)度不斷增長(zhǎng),跨徑不斷增大,埋深不斷加深,遇到的高應(yīng)力軟巖隧道越來(lái)越多。高地應(yīng)力軟巖隧道往往存在嚴(yán)重的大變形問(wèn)題,傳統(tǒng)的被動(dòng)支護(hù)已很難滿(mǎn)足工程要求,目前尚未得到較好解決。隨著預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的發(fā)展,可以引入預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)技術(shù),將被動(dòng)支護(hù)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)支護(hù),為高地應(yīng)力軟巖隧道提供了新的支護(hù)手段。論文以國(guó)家重點(diǎn)工程木寨嶺公路隧道為依托,創(chuàng)新性提出了采用錨桿與預(yù)應(yīng)力錨索聯(lián)合支護(hù)的方法,通過(guò)理論分析和數(shù)值模擬,對(duì)錨桿錨索聯(lián)合支護(hù)的參數(shù)及其效果進(jìn)行了分析研究,可為高地應(yīng)力軟巖隧道設(shè)計(jì)提供參考。論文主要工作如下:（1）總結(jié)了高地應(yīng)力軟巖的類(lèi)型、失穩(wěn)原因和力學(xué)特性;分析了隧道軟弱圍巖開(kāi)挖應(yīng)力變化以及圍巖變形塑性區(qū)變化特征,分析了隧道巖體塑性區(qū)半徑、周邊位移與巖體埋深、巖體強(qiáng)度以及支護(hù)阻力的變化關(guān)系;（2）探討了隧道預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)的機(jī)理,分析了預(yù)應(yīng)力錨索內(nèi)錨固段荷載傳遞規(guī)律,分析了巖體的內(nèi)摩擦角、泊松比以及彈性模量對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索應(yīng)力分布的影響規(guī)律;（3）利用Flac3D數(shù)值模擬軟件,初步建立了高應(yīng)力軟巖隧道預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)模型,分析了不同預(yù)應(yīng)力錨索參數(shù)（長(zhǎng)度、間距、預(yù)應(yīng)... 

【文章頁(yè)數(shù)】：102 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 概述
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 巖體地應(yīng)力研究現(xiàn)狀
        1.2.2 軟巖隧道大變形研究現(xiàn)狀
        1.2.3 預(yù)應(yīng)力錨桿(索)支護(hù)機(jī)理研究發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線(xiàn)
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 創(chuàng)新點(diǎn)
        1.3.3 技術(shù)路線(xiàn)
第二章 高地應(yīng)力軟巖隧道變形失穩(wěn)規(guī)律
    2.1 高地應(yīng)力軟巖隧道應(yīng)力特征
        2.1.1 高地應(yīng)力軟巖類(lèi)型
        2.1.2 高地應(yīng)力軟巖的力學(xué)特點(diǎn)
        2.1.3 高應(yīng)力軟巖隧道開(kāi)挖后應(yīng)力重分布特征
    2.2 高地應(yīng)力軟巖隧道的變形機(jī)制
        2.2.1 軟巖隧道工程彈塑性本構(gòu)模型
        2.2.2 高應(yīng)力軟巖隧道變形破壞規(guī)律
        2.2.3 軟巖隧道塑性變形影響因素分析
    2.3 高地應(yīng)力軟巖隧道失穩(wěn)機(jī)理
        2.3.1 高地應(yīng)力軟巖隧道失穩(wěn)力學(xué)機(jī)理
        2.3.2 軟巖隧道破壞的影響因素分析
    2.4 高應(yīng)力軟巖隧道工程支護(hù)理論
        2.4.1 高應(yīng)力軟巖隧道巖體支護(hù)機(jī)理
        2.4.2 高應(yīng)力軟巖隧道最佳支護(hù)時(shí)間
        2.4.3 高地應(yīng)力軟巖隧道支護(hù)面臨的工程難題
    2.5 本章小結(jié)
第三章 高地應(yīng)力軟巖隧道預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)機(jī)理
    3.1 預(yù)應(yīng)力錨索的結(jié)構(gòu)類(lèi)型
        3.1.1 拉力型錨索
        3.1.2 壓力型錨索
        3.1.3 自適應(yīng)式錨索
    3.2 預(yù)應(yīng)力錨索荷載傳遞機(jī)理
        3.2.1 預(yù)應(yīng)力錨索內(nèi)錨固段荷載傳遞機(jī)理
        3.2.2 基于凱爾文問(wèn)題的預(yù)應(yīng)力錨索內(nèi)錨固段應(yīng)力分布彈性解
        3.2.3 預(yù)應(yīng)力錨索內(nèi)錨固段周?chē)鷰r體應(yīng)力場(chǎng)算法
    3.3 預(yù)應(yīng)力錨索錨固段剪切破壞特征
    3.4 巖土參數(shù)對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索應(yīng)力分布的影響分析
        3.4.1 內(nèi)摩擦角對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索錨固段應(yīng)力分布的影響
        3.4.2 泊松比對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索錨固段應(yīng)力分布的影響
        3.4.3 巖體彈性模量對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索錨固段應(yīng)力分布的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 高地應(yīng)力軟巖隧道預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)計(jì)算
    4.1 高地應(yīng)力軟巖隧道預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)原則
    4.2 高地應(yīng)力軟巖隧道預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)參數(shù)
        4.2.1 預(yù)應(yīng)力錨索長(zhǎng)度設(shè)計(jì)方法
        4.2.2 預(yù)應(yīng)力錨索預(yù)緊力確定
        4.2.3 預(yù)應(yīng)力錨索間距確定
        4.2.4 預(yù)應(yīng)力錨索錨墊板尺寸確定
    4.3 高地應(yīng)力軟巖隧道預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)模擬分析
        4.3.1 模型的建立
        4.3.2 模型尺寸及邊界條件
        4.3.3 模型參數(shù)確定
        4.3.4 數(shù)值模擬及結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 高地應(yīng)力軟巖隧道錨桿-錨索聯(lián)合支護(hù)
    5.1 預(yù)應(yīng)力錨桿與錨索聯(lián)合支護(hù)特征
    5.2 預(yù)應(yīng)力錨桿與錨索耦合支護(hù)機(jī)理
        5.2.1 錨桿與圍巖的耦合作用機(jī)理
        5.2.2 錨索與圍巖的耦合作用機(jī)理
    5.3 預(yù)應(yīng)力錨桿錨索聯(lián)合支護(hù)設(shè)計(jì)流程
    5.4 木寨嶺公路隧道初次支護(hù)方案及參數(shù)選取
        5.4.1 工程特點(diǎn)及變形情況
        5.4.2 木寨嶺公路隧道支護(hù)機(jī)理
        5.4.3 木寨嶺公路隧道支護(hù)情況及參數(shù)選取
    5.5 木寨嶺公路隧道聯(lián)合支護(hù)數(shù)值模擬分析
        5.5.1 計(jì)算模型及參數(shù)
        5.5.2 設(shè)計(jì)檢測(cè)點(diǎn)及工況
        5.5.3 圍巖屈服特征分析
        5.5.4 圍巖水平位移分布特征分析
        5.5.5 圍巖垂直位移分布特征分析
        5.5.6 圍巖的垂直應(yīng)力分布情況
        5.5.7 圍巖的最大主應(yīng)力分布情況
        5.5.8 圍巖的最小主應(yīng)力分布情況
    5.6 選取合理的支護(hù)方案
    5.7 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
在校期間發(fā)表的論文和取得的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高地應(yīng)力軟巖隧道大變形機(jī)理及控制對(duì)策研究綜述[J]. 魏來(lái),劉欽,黃沛.  公路. 2017(07)
[2]高地應(yīng)力陡傾互層千枚巖地層隧道大變形研究[J]. 李磊,譚忠盛,郭小龍,吳永勝,羅寧寧.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(07)
[3]高地應(yīng)力軟巖公路隧道泡沫混凝土卸壓機(jī)理及支護(hù)結(jié)構(gòu)研究[J]. 柳厚祥,鄭智雄.  中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2016(11)
[4]高地應(yīng)力軟巖隧道大變形失穩(wěn)機(jī)理及支護(hù)對(duì)策研究[J]. 薛曉輝,張軍,宿鐘鳴,孫志杰,員康鋒.  公路. 2015(03)
[5]蘭渝鐵路高地應(yīng)力軟巖隧道擠壓大變形規(guī)律及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)研究[J]. 李國(guó)良,劉志春,朱永全.  現(xiàn)代隧道技術(shù). 2015(01)
[6]煤礦深部巷道預(yù)應(yīng)力協(xié)同支護(hù)技術(shù)研究[J]. 何宗禮,陳高君.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2013(03)
[7]高地應(yīng)力軟巖隧道變形控制設(shè)計(jì)與施工技術(shù)[J]. 張梅,何志軍,張民慶,肖廣智,任誠(chéng)敏.  現(xiàn)代隧道技術(shù). 2012(06)
[8]高地應(yīng)力軟巖大變形隧道施工技術(shù)[J]. 吳廣明.  現(xiàn)代隧道技術(shù). 2012(04)
[9]高地應(yīng)力條件下地下廠房洞室群圍巖的變形破壞特征及對(duì)策研究[J]. 張勇,肖平西,丁秀麗,歐文兵,盧波,廖成剛,董志宏.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2012(02)
[10]高地應(yīng)力軟巖隧道合理支護(hù)方案研究[J]. 田洪銘,陳衛(wèi)忠,譚賢君,王輝,田田.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2011(11)

博士論文
[1]高地應(yīng)力下大型地下洞室群硬巖EDZ動(dòng)態(tài)演化機(jī)制研究[D]. 李志鵬.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2016
[2]隧道軟弱圍巖變形機(jī)制與控制技術(shù)研究[D]. 趙勇.北京交通大學(xué) 2012
[3]高地應(yīng)力軟巖隧道圍巖壓力研究和圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)相互作用機(jī)理分析[D]. 陳志敏.蘭州交通大學(xué) 2012
[4]錨固系統(tǒng)應(yīng)力傳遞機(jī)理理論及應(yīng)用研究[D]. 尤春安.山東科技大學(xué) 2004
[5]高地應(yīng)力區(qū)結(jié)構(gòu)性流變圍巖穩(wěn)定性研究[D]. 劉高.成都理工大學(xué) 2002

碩士論文
[1]高地應(yīng)力條件下軟巖隧道初期支護(hù)力學(xué)效應(yīng)研究[D]. 王銀.重慶大學(xué) 2013
[2]鷓鴣山公路隧道測(cè)試、監(jiān)測(cè)及圍巖穩(wěn)定性研究[D]. 孫建國(guó).成都理工大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3713274