哈爾濱地鐵粉質黏土地層暗挖隧道施工過程中,由于現有國家級技術規(guī)范地域適用性差,缺少圍巖亞級劃分標準,超前支護參數設置不合理,進而導致設計與現場施工脫節(jié)、施工組織管理無章可循。針對該工程問題,借助理論分析、現場試驗、室內土工試驗及數值計算等研究手段,對哈爾濱地鐵粉質黏土工程特性開展研究,建立適用于哈爾濱地鐵的粉質黏土亞級劃分標準;提出了雙參數彈性地基梁超前小導管理論模型,并基于此開展了圍巖穩(wěn)定性評價;基于圍巖亞級劃分標準和穩(wěn)定性評價結果,開展了超前支護參數優(yōu)化分析,取得了一定的有益結論。(1)針對哈爾濱地鐵工程粉質黏土工程特性認識尚不清楚這一工程問題,基于圍巖穩(wěn)定性指標,開展了哈爾濱地鐵粉質黏土亞級劃分研究。通過室內土工試驗,獲取土體物理力學參數;通過物理參數間相關分析和降維分析將物理參數分組;通過灰色關聯度分析,確定物理力學參數間的關系,確定分級指標;最后基于K-均值聚類分析,對土體參數進行聚類,確定每個亞級相應的圍巖參數,并結合現場施工記錄,確定圍巖定性指標。(2)基于超前小導管支護作用機理,開展了圍巖穩(wěn)定性評價。建立了超前小導管支護雙參數彈性地基梁理論模型,開展了超前小導管作用下了...

【文章頁數】：122 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 研究現狀
        1.2.1 圍巖亞級劃分
        1.2.2 圍巖穩(wěn)定性分析
        1.2.3 隧道超前支護技術
    1.3 研究內容及技術路線
        1.3.1 研究內容
        1.3.2 創(chuàng)新點
        1.3.3 技術路線
第2章 區(qū)域環(huán)境及工程概況
    2.1 工程地質條件
    2.2 水文地質條件
        2.2.1 氣象條件
        2.2.2 地下水類型及特征
    2.3 工程概況
        2.3.1 依托工程
        2.3.2 工程重難點
第3章 哈爾濱地鐵粉質黏土亞級劃分
    3.1 引言
    3.2 粉質黏土亞級劃分思路
    3.3 粉質黏土亞級劃分指標
        3.3.1 獲取原狀土樣
        3.3.2 含水率試驗
        3.3.3 密度與重度試驗
        3.3.4 界限含水率試驗
        3.3.5 顆粒級配分析試驗
        3.3.6 三軸壓縮試驗
        3.3.7 固結試驗
        3.3.8 地勘數據篩選
        3.3.9 定性分級指標
    3.4 粉質黏土亞級劃分指標體系
        3.4.1 物理參數相關分析
        3.4.2 物理參數降維分析
        3.4.3 物理力學參數灰色關聯度分析
    3.5 基于K-均值聚類分析的亞級劃分
        3.5.1 定量指標聚類分析
        3.5.2 粉質黏土亞級定性描述
    3.6 本章小結
第4章 粉質黏土地層隧道臺階法開挖圍巖穩(wěn)定性評價
    4.1 引言
    4.2 開挖掌子面穩(wěn)定性評價
        4.2.1 超前小導管支護作用機理
        4.2.2 超前小導管支護作用理論模型
        4.2.3 超前小導管作用下掌子面穩(wěn)定性定量評價
    4.3 隧道洞身穩(wěn)定性評價
        4.3.1 圍巖彈塑性分布二次應力狀態(tài)
        4.3.2 收斂約束法關鍵曲線
        4.3.3 容許位移安全系數
        4.3.4 襯砌結構安全度定量評估方法
    4.4 本章小結
第5章 粉質黏土地層隧道臺階法開挖超前支護參數優(yōu)化
    5.1 引言
    5.2 超前支護設計方案及參數
    5.3 Ⅴ級圍巖超前支護方案
        5.3.1 超前小導管注漿現場試驗
        5.3.2 有無超前小導管支護現場對比試驗
        5.3.3 超前小導管支護參數優(yōu)化數值模擬
        5.3.4 Ⅴ級圍巖超前支護優(yōu)化方案
    5.4 Ⅵ₁級圍巖超前支護方案
        5.4.1 現場試驗開展
        5.4.2 超前小導管參數優(yōu)化數值計算
        5.4.3 Ⅵ₁級圍巖超前支護優(yōu)化方案
    5.5 Ⅵ₂級圍巖超前支護方案研究
        5.5.1 深孔注漿原理
        5.5.2 深孔注漿試驗
        5.5.3 試驗效果分析
    5.6 本章小結
第6章 結論與展望
    6.1 研究結論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士期間的主要研究成果
    1 在讀期間參與的科研項目
    2 在讀期間發(fā)表的論文
    3 在讀期間授權的專利
    4 在讀期間獲得的獎勵
致謝
學位論文評閱及答辯情況表



本文編號：3769485