一、引黄工程联接段7号隧洞地应力对深埋洞段洞室稳定的影响评价（论文文献综述）
王胜乐[1]（2021）在《引汉济渭TBM施工隧洞围岩分类方法研究及应用》文中进行了进一步梳理全断面岩石隧洞掘进机（TBM）法施工具有作业效率高、安全性好、环保等优点,随着国内外TBM制造技术和施工水平的快速发展,其已逐渐成为国内外长距离隧洞施工的主要方法。由于TBM本身对不良地质的适应性较差,因此隧洞围岩分类是TBM法施工中的重要参考资料。当前规范采用的围岩分类方法以围岩稳定性为判据,适用于钻爆法等传统施工方法,因此不能有效指导TBM选型、支护、施工进度安排以及成本预算等工作,亟需对适用于TBM法施工的围岩分类方法开展探索研究。根据现有的HC法围岩分类方法,考虑影响TBM施工的围岩可掘性和不良地质条件两个重要因素,以引汉济渭工程为依托,基于评分方法探索了一种TBM适应性围岩分类方法。研究了围岩总评分与TBM掘进性能参数的相关性,提出了 TBM施工性能预测模型,揭示了不同围岩质量与掘进参数之间的相关规律,实现了对TBM掘性性能参数的预测。（1）研究了围岩硬度和磨蚀性对围岩可掘性的影响,对可掘性指标进行分级。对影响TBM施工的关键不良地质条件进行了等级划分,并对不同等级的不良地质因素进行了评分,实现了对不良地质条件的量化分析。综合考虑围岩可掘性和不良地质条件对TBM施工的影响,基于引汉济渭工程探讨了一种TBM施工隧洞围岩分类方法。与HC法围岩分类相比,该分类方法更加安全和符合施工现场实际情况,可同时获得围岩类别,可掘性,不良地质情况三种信息。（2）根据所提出的引汉济渭TBM隧洞围岩分类方法,推广应用到引松工程,建立了 TBM施工预测模型数据库。根据围岩总评分与掘性性能参数的相关性分析,分别得到了围岩总评分（R）与净掘进速度（PR）、刀盘贯入度（p）、利用系数（UI）、现场贯入度指数（FPI）以及扭矩贯入度指数（TPI）的经验公式,在此基础上建立了 TBM施工预测模型。（3）根据循环段中掘进参数的周期性变化,以刀盘转速为判据对循环段进行了划分。采用快速傅里叶变换（FFT）方法及编写的数据筛选算法,对TBM实测数据中的异常值和高频值进行了降噪和滤波处理,为TBM施工预测模型的应用评价提供了数据基础。分析了掘进参数与围岩类别的相关关系及沿施工桩号的变化规律,为评价TBM施工效率和围岩条件提供了参考。（4）分别选取引汉济渭工程、引松工程中的连续隧洞段,进行了 TBM围岩类别的划分,基于掘进施工预测模型,预测了指导TBM掘进施工的关键参数,并与实测数据进行了对比和误差分析,验证了所提出模型的准确性和稳定性,为TBM施工性能等级的划分提供了理论依据。
朱光轩[2]（2021）在《TBM穿越破碎带刀盘卡机机理与工程应用》文中提出全断面硬岩隧道掘进机（TBM）因其安全、高效、绿色环保的施工特点,在我国深长隧道工程建设中得到了广泛应用。TBM隧道掘进施工中不可避免地需要频繁穿越断层破碎带等富水软弱不良地质体,由于其开挖支护方式不够灵活,易引发开挖面围岩失稳坍塌,受坍塌围岩挤压作用,极易导致TBM刀盘被卡,损失严重。本文围绕“围岩-TBM刀盘相互作用机制和刀盘卡机机理”这一关键科学问题,综合采用理论分析、模型试验、数值模拟和现场试验等方法,揭示了刀盘卡机致灾演变全过程,分析了多因素对卡机影响机制,揭示了机岩相互作用规律,建立了刀盘卡机灾害判识方法,提出了卡机综合防控技术,并在依托工程进行了应用验证。本文主要工作及创新成果如下:（1）研发了 TBM破碎带掘进模型试验系统。基于“机器-土体”系统相似原理,以DSUC型双护盾TBM为原型机,自主研发了 TBM缩尺模型和破碎带掘进模型试验系统,突破了 TBM小型化过程中掘进、排渣、监测和自动控制一体化的试验技术难题,实现了 TBM过破碎带的全过程相似模拟。以青岛地铁2号线徐麦区间隧道TBM过破碎带刀盘卡机为模拟工况,对卡机事件进行了真实还原,验证了试验系统的可靠性和准确性;揭示了卡机过程中刀盘扭矩、推力、排渣率、刀盘土压力、护盾摩擦力以及围岩应力位移场等多元信息演化规律。（2）揭示了多因素对TBM过破碎带刀盘卡机影响机制。基于所研发的TBM过破碎带相似模拟系统,系统研究了破碎带宽度,隧道埋深,充填介质摩擦角,TBM推进速度和刀盘转速等参数对TBM负载及围岩应力位移场影响机制。分析总结了 TBM掘进隧道破碎带识别方法以及典型刀盘卡机灾害演化规律。（3）分析了 TBM与围岩相互作用的影响规律。以有限元软件ABAQUS为模拟平台,实现了 TBM过破碎带连续掘进全过程模拟,分析了开挖面前方地层土拱效应,以及地层应力位移场以及TBM负载随开挖过程的演化规律。（4）建立了 TBM刀盘卡机理论判据。基于模型试验和数值模拟结果,分析总结了 TBM过破碎带开挖面前方地层松动滑移模式,考虑土拱效应,提出了刀盘前方松散塌落区“组合拱-截锥体”力学模型,建立了开挖面支护力计算方法。在此基础上,分析了刀盘扭矩形成机制,提出了开挖面极限状态下刀盘扭矩计算方法以及刀盘卡机理论判据。（5）提出了刀盘卡机综合防控技术。基于研究成果,提出了 TBM过破碎带施工刀盘卡机灾害判识方法以及卡机脱困治理方法,依托吉林引松工程TBM卡机脱困案例,对研究成果进行了成功应用。
邓鹏海[3]（2019）在《深部软弱地层TBM掘进挤压变形卡机及防控过程FDEM数值模拟研究》文中提出在深长隧洞的开挖中,宜首选具有施工速度快、效率高、隧洞成型好、对周边环境影响小以及作业安全环保等优点的TBM（全断面隧道掘进机）工法。然而,遗憾的是,TBM法也不是万能的,其最大的问题在于适应性的问题,即在一条长达十几甚至几十公里的隧洞中,围岩的性质是千变万化的,TBM应对这种围岩条件变化时不如钻爆法灵活。这就造成了TBM卡机事故时常发生,从而带来巨大经济损失和工期延长。本文采用FDEM数值模拟方法研究了深部软弱地层TBM掘进挤压变形卡机及防控过程这一问题,主要研究内容如下:（1）系统总结了有限元——离散元耦合方法（FDEM）从提出至今的发展状况及在岩石力学领域的应用状况,前者包括算法改进、网格敏感性分析和参数标定等,后者主要为地下工程开挖及围岩稳定性控制模拟、岩石边坡稳定性分析、岩石水压致裂模拟、岩石破裂声发射模拟和岩石室内试验模拟等;并提出了它目前仍存在的不足,对今后FDEM的发展具有一定指导意义。（2）以室内试验和实际工程为参考尺度,研究了不同尺寸的室内样品所能采用的最大网格尺寸和最大加载速率;研究了实际隧洞开挖模拟时网格尺寸的选取方法。当采用核心材料软化法进行二维隧洞开挖模拟时,核心材料的软化需待模型处于准静态时（模型动能小于某一特定值,称为临界动能）方可进行下一步的软化,研究了临界动能的选择方法,同时分析了核心材料应至少采用多少软化步数和应采用怎样的软化曲线进行。（3）在实际工程中,岩石强度的时效性不可忽略,因为隧洞围岩或支护物在短期内是稳定的,然而经过一段时间后,可能发生破裂。根据时间效应引起岩石长期强度的劣化程度（与瞬时强度的比值）不随围压改变这一假设,提出了岩石粘聚力和内摩擦角随时间的劣化公式。研究了单轴抗压强度、抗拉强度和弹性模量的劣化对隧洞开挖后围岩破裂碎胀过程的影响,并得到实际工程的验证。（4）当掌子面和TBM双重径向支撑效应并存时,可采用网格覆盖网模拟TBM卡机过程,核心材料单元与TBM单元相互不发生接触,与围岩的接触作用各自单独计算,可直接体现TBM与围岩间的不均匀径向间隙。根据这一方法,研究了ABH输水隧洞TBM在连续掘进和停机状态下的卡机全过程。（5）围岩改性和设备改造是常用的预防TBM卡机的方法,前者通常包括预注浆和超前管棚/小导管/锚杆（属于三维问题）等,而后者一般有加大扩挖间隙、注入润滑剂和增大TBM额定推力等。研究了在预注浆和加大扩挖间隙下TBM卡机预防实施效果。也研究了当TBM发生卡机后的脱困全过程。
韦乐[4]（2018）在《引汉济渭秦岭隧洞岭北TBM施工段围岩收敛监测与支护时机研究》文中研究说明引汉济渭秦岭输水隧洞穿越秦岭造山带,因超长而跨越主要构造单元,因埋深大而面临高地应力条件,加之秦岭造山带的多期造山运动过程,因此隧洞工程地质环境复杂多变,岭北TBM施工段属于千枚岩段,总长度16.59km,根据工程经验预计会发生围岩大变形。从整体上把握隧洞地质环境特征,对围岩进行收敛和围岩压力监测,分析其规律性,对围岩支护方式和时机选择具有重要意义。论文具有明显的工程应用价值。（1）梳理了围岩隧洞大变形机理和支护方式研究,秦岭造山带已建隧洞工程地质和围岩特性研究的主要成果。围岩大变形的成因主要来自围岩自承能力不足或膨胀岩石，刚柔联合支护是其主要支护方式,岭北TBM施工段围岩工程特性是围岩收敛和围岩压力表现的内在原因,传统的工程地质分析方法解释围岩工程特性难度较大,需要发展新的工程地质分析思路。（2）首次将以板块构造为核心的秦岭造山带理论研究成果应用于秦岭隧洞围岩地质环境研究中。考虑了隧洞围岩宏观构造特征、细观组构特征、变质程度的划分、是否发育流动构造等因素,在构造层次理论基础上,将隧洞围岩划分为8个区段,从根本上把握了隧洞的工程地质条件。岭北TBM施工段围岩基本特性是:属于中层次构造,埋深大,属于高应力区。千枚岩面理与隧洞走向垂直或大角度相交,有利于围岩稳定。千枚岩强度大,不易发生围岩大变形。局部节理发育带或涌水带围岩稳定性差,需加强支护或预支护。（3）选取若干典型断面进行围岩收敛和围岩压力监测,并恢复收敛损失。得到全收敛值。5号支洞最大水平收敛和拱顶相对沉降值分别为33.84mm和19.68mm。左右拱腰和拱顶压力监测最大值为0.31MPa、0.53MPa和0.43MPa.TBM主润k56+926.5处最大水平收敛和拱顶相对沉降值为53.68mm和6.09mm:TBM主洞k56+963.62处,最大水平收敛和拱顶沉降值为60.01mm和6.28mm。与《喷射混凝土技术规范》（GB50086-2001）的相对位移比较,围岩均处于稳定状态。采用工程类比法,判定监测段均未发生大变形。围岩未发生大变形的原因是:岩石属于较硬岩或坚硬岩,岩体相对完整,粒状矿物含量多,高应力下围岩发生弯折破坏,沿结构面未发生滑移。（4）岭北TBM施工段围岩破坏方式主要是拱顶脆性弯折破坏,主要位于本段南部隧洞。表现为TBM掘进后洞壁拱顶附近20～50cm厚度范围内围岩破碎,出现拱顶部位的围岩弯折内鼓破坏现象,掉块现象严重。分析其成因,认为是高地应力引起的拱顶附近因岩石抗拉强度不足发生的弯折破坏现象。因碎块体积小,数量多,建议采用钢筋排结合钢拱架支护技术,效果很好。本文提出了以板块构造为核心的秦岭造山带理论研究成果在秦岭隧洞围岩工程特性应用的具体实施方法,即通过一级决定因素和二级决定因素,层层逼近围岩工程特性的研究尺度,完成了大尺度、小比例尺、精度低的造山带理论研究成果向工程应用尺度的转化,具有创新性。
杜雷功[5]（2017）在《长大深埋水工隧洞设计关键技术研究与实践》文中认为在分析我国长大深埋隧洞发展历程及研究现状的基础上,阐述了长大深埋隧洞工程遇到的主要工程地质问题,并结合多年积累的调水工程设计、施工、管理等经验,总结已完工及在建的高埋深长隧洞遇到的实际情况,针对突涌水、突泥和涌砂、岩爆、围岩大变形、高地温、高地应力、高外水等多种极为复杂的工程地质问题进行了分析和探讨。结果表明:在长大深埋隧洞设计前期,结合工程主要地质问题进行TBM设备选型至关重要;设计及施工过程中采用数值模拟、试验研究、超前地质预报、现场监测等手段,对高外水、软岩大变形、岩爆、高地温等不良地质洞段进行分析研究并动态调整设计;不良地质条件掘进易采用三低（低推力、低转速、低贯入度）、一快（快速掘进）、一连续（掘进）、宁慢勿停的掘进原则,可以避免国内外类似工程灾难性的后果发生。
黄满斌[6]（2011）在《深埋隧道岩爆机理与微震监测预警初探》文中研究说明岩爆是处于高应力状态下的脆性岩石因开挖导致弹性变形能突然释放而产生的岩石碎化、弹射甚至地震等破坏现象,其力学机制比较复杂,目前关于它的研究还多停留在假说和经验阶段。作为一种多因素耦合诱导的动力失稳现象,岩爆形成机理的复杂性和相关理论的不完善,使得岩爆的预测理论的实际应用效果不甚理想,至今国内还没有一套成熟的理论和方法。近年来,越来越多的岩爆问题凸显出来,岩爆不仅破坏生产设备、延误工期,而且严重威胁施工人员人身安全,已成为我国未来深埋地下工程建设中一大技术障碍。同时微震监测作为一种有效三维空间岩体破裂定位与强度监测的办法得到了迅速的发展。微震监测技术可以通过声波分析震源破坏事件的时间、位置和震级（也称时空强三要素）,从而为岩爆预报提供了潜在的可能性,灵敏度较高的微震监测系统可以捕捉比岩爆震级更小的岩石微破裂前兆事件。本文在国家自然基金重点项目（2007CB209404）、国家自然基金国际合作项目（50820125405）以及国家自然科学基金青年基金（No.51004020）的资助下,以锦屏二级水电站在建的排水隧洞深部岩爆破坏监测预警为研究背景,建立了一套新的基于全断面开挖实时监测岩爆的微震监测系统,通过对排水隧洞岩爆监测数据的分析,并运用RFPA软件进行数值模拟研究超前开挖前导洞,对岩爆破坏的影响进行分析。将监测结果与现场调研统计的岩爆规模与数量进行比对,探索岩爆微震监测预报的可能性,为现场的施工组织提供了一定的参考依据。通过微震监测数据的分析与总结,得出以下几个结论：1、隧道施工过程中监测到的微震数据表明,多数岩爆都存在被微震监测系统监测到的微破裂前兆：微震仪可以监测到某些几十米到上百米的岩爆破坏前兆,强岩爆区域的大致范围可以被微震监测系统定位；在时间方面,微破裂前兆出现于岩爆前数小时、数天不等；2、通过分析TBM开挖过程中微震信号的数量、能量分布的变化情况,可以对掌子面前后岩体应力变化情况做出岩爆判断和预警；3、超前开挖先导洞致使开挖扰动应力集中在先导洞的两端,有效地避免了高应力区洞段发生剧烈岩爆的趋向。
苏利军[7]（2010）在《深埋软岩隧洞双护盾TBM施工围岩稳定控制理论与技术》文中认为随着我国国民经济的发展和科学技术的进步,地下空间的利用越来越得到重视,且各种隧洞（道）逐渐朝长、大、深的方向发展,全断面岩石掘进机（简称TBM）的技术和经济优势日益体现,而双护盾TBM（简称DSTBM）因其良好的安全性与复杂地层适应性,已越来越多地出现在了我国的地下空间开拓主战场,且可以预见地将为我国未来的诸多大型调水工程的实施提供先进的手段。本文针对采用双护盾TBM施工的深埋软岩隧洞的围岩稳定控制理论和技术问题,对高地应力下的围岩稳定分析及管片结构计算与设计、双护盾TBM施工过程中的快速围岩类别识别及预测、施工期软岩变形特征及影响因素、软岩大变形洞段中的施工方案决策等关键问题进行了系统研究。基于高地应力地深埋长隧洞弹塑性有限元模拟,研究得出了围岩应力与变形对不同埋深、不同岩性、不同应力场的变化规律。研究表明：深埋隧洞围岩变形、最大拉应力、最大压应力、剪切破坏区均随埋深的增加而增大；在重力地应力场中和全地应力场中的硬岩和软岩有不同的应力和变形响应规律。该部分研究为深埋隧洞管片结构计算与设计提供了依据,并据此进行管片结构计算与设计验证。基于对双护盾TBM施工过程中的围岩类别识别及预测需求分析,研究了TBM各技术参数和工作参数,利用引大济湟工程TBM掘进参数记录资料和对应的施工地质编录资料,采用多元线性回归方法,得到了TBM掘进隧洞围岩质量指标BQTBM与TBM掘进参数之间的关系表达式：BQTBM=18.406F0.373/P0.127（相关性判定系数R2=0.865）,为在围岩隔离环境中快速进行围岩识别与预测提供了与国内设计体系一致的经验方法,便于及时地反馈设计与施工,达到在施工过程中进行信息化设计、及快速、经济、安全施工的目的。采用三维粘弹塑性模型,对基于卸荷变形的软弱围岩的流变特性及时效变形特征进行了分析和研究。针对围岩地应力场和岩体力学参数的不确定性,开展了多方案的计算分析；同时对施工过程中可能采取的超前导洞开挖方案进行了比较分析与论证。研究表明：高地应力下软岩段围岩的变形具有明显的流变性,表现为围岩瞬时变形和初始变形速率较大,经过一段时间后变形趋于稳定,呈衰减蠕变特征；围岩力学参数中,岩体的瞬时变形模量对软岩的变形影响较为显着；初始地应力场对隧洞开挖变形的影响十分明显,围岩初始应力值越大,隧洞开挖后的变形量及塑性区深度也越大；一般而言,超前导洞的洞径越大,开挖后围岩的应力释放效率越高,但超前导洞洞径太小时围岩的应力释放效率不明显。该部分研究建立了软岩变形量与围岩地应力场和岩体力学参数间的关系,为双护盾TBM施工深埋长隧洞在软岩大变形洞段施工稳定控制提供了理论依据。基于软岩变形与支护特性的分析,得出软岩洞室支护结构的特性要求。借鉴新奥法施工隧洞的围岩与支护稳定耦合思路,研究提出了基于预制钢筋混凝土管片与豆砾石充填及灌浆层的不同特性的衬护时机及分期衬护程序实现方法,及围岩支护结构的后处理加固措施。研究了双护盾TBM不同于敞开式TBM的结构特点和不同于敞开式TBM和钻爆法的施工特点,在对国内外超前地质预报方法的原理及适用条件的分析基础上,提出适宜双护盾TBM施工深埋隧洞的超前地质预报方法并给出了实用方案：采用地质分析法进行宏观预判→采用BEAM法进行日常地质预报→在宏观预判和日常预报的基础上,结合TBM掘进参数和渣料性状进行实时识别与鉴定→特殊条件下的水平超前钻探、TSP探测等特殊预报。基于软岩卸荷变形规律研究,提出了双护盾TBM避困临界掘进速度的概念并给出了其计算方法、保证措施。结合引大济湟工程实例,研究了在软岩洞段正常掘进状态下的双护盾TBM设备改造、超前灌浆,及卡机状态下的双护盾TBM设备脱困、超前导洞等关键施工方法和措施。该部分为本文前面各章的综合应用研究,给出了双护盾TBM在软岩大变形洞段施工稳定与变形控制技术方案决策思路与方法。
周小松[8]（2010）在《TBM法与钻爆法技术经济对比分析》文中提出本文主要针对在隧道施工过程中采取TBM法施工和钻爆法施工这两种施工方法进行了技术和经济对比分析,确定了TBM法施工和钻爆法施工的适用范围；并通过造价计算确定了一圆形水工无压隧洞的TBM法施工和钻爆法施工的经济洞长；并收集整理了部分国内外已建和在建隧道工程采用TBM法施工和钻爆法施工的资料。（1）TBM法施工和钻爆法施工的适用范围在隧道施工方法上,TBM法和钻爆法都是隧道施工的成熟工法。钻爆法较TBM法工序多,施工组织复杂,工期较长,超欠挖量大、安全性差,但地质适应能力较好。TBM法与钻爆法比较的优势在于工序简单、施工速度快、安全性好。从技术上比较,TBM法适用于工期要求紧、且以硬质岩为主的圆形长隧道,而钻爆法则适用于短隧道、地质条件较复杂的且不适合TBM法快速施工的工程。（2）TBM法施工和钻爆法施工的经济洞长成洞洞径4m,埋深100～500m,坡度1／800,Ⅱ类及以上围岩占40%、Ⅲ类围岩占30%、Ⅳ类占20%、Ⅴ类围岩占10%的圆形水工无压隧洞,钻爆法施工的经济洞长为5km以下,敞开式TBM施工的经济洞长为5km以上,双护盾式TBM施工的经济洞长为9km以上。（3）通过收集整理部分国内外已建和在建隧道工程采用TBM法施工和钻爆法施工的资料,认为：现行TBM法施工技术能适应复杂的地质条件,溶洞、涌水等特殊地质条件经提前处理后,或辅以钻爆法开挖通过不良洞段后,再采用TBM法进行掘进；在特长隧道中,采用TBM法快速施工,较钻爆法以长洞短打的方式经济性好,节约成本约在5%～20%；在硬岩隧道中,双护盾TBM比敞开式TBM造价高出约20%以上,敞开式TBM法的经济性更突出；国产TBM发展停滞和国内施工单位的TBM施工管理水平相对落后,是当前我国隧道难以推广采用TBM法开挖的主要原因；TBM法与钻爆法的造价差异会随着TBM的进一步发展和推广将逐渐缩小,TBM法将在中长隧道的建设中逐渐取代钻爆法而成为主流的施工方法。
苏华友[9]（2009）在《双护盾TBM开挖深埋隧洞围岩稳定性研究》文中指出与钻爆施工法相比,TBM法对围岩产生的扰动较小,能充分保护围岩的自身强度,有效利用围岩的自稳能力,减轻隧洞支护结构的自重,节约工程材料,并能保证隧洞施工的安全、高效、优质和环保。TBM已经广泛应用于水利水电、公路铁路、矿山及国防等行业的地下工程建设之中。但如何确保TBM在有松散性围岩、挤压性围岩、地下水发育、高地应力等复杂地质条件下的深埋长大隧洞中仍然能安全、连续、高效的施工,这是TBM施工中很关键且无法回避的现实问题,也是TBM隧洞围岩稳定性研究的热点与难点问题之一。采用微地震技术对施工中的大型水工隧洞围岩稳定性进行动态监测,试验结果表明,岩体微破裂时序特征与空间分布特性都清楚地显示出在导流洞、交通洞及勘探洞的交界区域因强应力集中而导致的岩体破裂,并发现岩体破裂程度会随着施工结束及时间推移而减小,以此推断出该交界区域岩体内应力被逐渐释放而趋于稳定的状态。与此同时还在导流洞内已有的顶板冒落区附近监测到较强的微地震事件,这些事件的时空分布有助于进一步分析该顶板动态演化的发展趋势。在此基础上,建立了以微地震事件频数与时间关系曲线的二阶导数来推测围岩稳定状态的方法,给出了微地震事件频率与传播距离的理论计算公式,提出了以微地震的空间分布、时间分布、能级变化与尺度效应等指标的综合值来判断围岩稳定的方法,并初步给出了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等四个级标准,为探索TBM隧洞地质微地震超前预报新方法的建立指明了方向。根据弹性力学理论及Hoek-Brown强度准则,研究了TBM开挖深埋隧洞围岩的变形特征及其力学效应问题,提出了围岩支护压力折减量（?）的新概念,给出了围岩塑性区半径、洞壁周边位移、最大支护压力等理论计算公式,并将理论计算结果与相关现场实测数据进行了分析对比,证实了理论计算公式的可靠性。在此基础上,讨论了TBM滚刀推力与岩石单轴抗压强度、岩体类型、岩体完整性等因素的关系,得出了以滚刀推力表示的洞壁位移方程,由此建立了TBM开挖与围岩性质的内在联系,对TBM施工有一定的实际指导意义。在具体分析深埋隧洞条件下松散性、挤压性围岩影响双护盾TBM施工的基础上,分别研究了聚氨酯化学灌浆的工艺流程、化学灌浆固结松散性围岩前后的数值计算模型、挤压性地层埋深与双护盾TBM卡机的关系以及挤压性围岩的数值计算模型。提出了化学灌浆固结松散性围岩合理厚度的计算方法,确定了减压支洞与主隧洞之间洞壁厚度的最佳值,从而改变了目前施工中多以经验方式确定灌浆厚度和洞壁厚度的局面,为指导双护盾TBM快速穿过不良地质地段有重要的现实意义。按支护衬砌方式的不同将双护盾TBM隧洞围岩支护分为钢体护盾支护段和管片衬砌段。在钢体护盾支护段,研究了护盾与围岩间摩擦阻力的计算方法,讨论了影响摩擦阻力大小的因素,并根据Hoek-Brown强度准则,计算了围岩在理想的弹性与塑性条件下钢体护盾所承受的围岩压力大小,解释了允许双护盾TBM有一定超挖的重要意义。在管片衬砌段,建立了四边形管片衬砌结构的梁——弹簧计算模型,研究了三种典型围岩条件下四边形管片衬砌结构的内力分布规律;将六边形管片——灌浆砼层——围岩作为三位一体结构系统,建立了相应的数值计算模型,并对一个工程实例进行了数值模拟计算,结果表明该管片的强度富裕程度为31%,说明管片的设计是过于安全,有待作进一步的优化设计。最后,应用损伤力学的基本原理,研究了灌浆砼层在受压条件下微裂纹服从Weibull分布的损伤演化方程,讨论了方程中的两个参数F0和m的具体含义。建立了以损伤效应为基础的灌浆砼层数值计算模型,发现灌浆砼层最大主应力的理论计算值与实际测试值是相符合的,研究成果对指导灌浆砼层的设计与施工有一定的实际意义。
黄培志[10]（2009）在《引水隧洞TBM施工风险分析理论方法与应用》文中研究说明引水隧洞TBM施工是一个复杂的系统工程,受众多不确定性因素的影响和制约,尤其是在复杂地质条件下进行TBM施工,将给施工进度与结构安全带来更大风险。因此充分、系统地辨识TBM施工风险,定量地分析各种不确定因素对工程施工的影响,对于合理制定进度计划,以及采取合理的施工风险防范措施具有十分重要的意义。本文运用系统分析方法、综合评价理论、随机有限元法和系统仿真技术等,以实际工程为例,开展TBM施工风险分析的理论方法与应用研究。本文主要研究内容和取得成果如下:（1）建立了隧洞TBM施工进度风险的指标体系,提出了基于熵权的TBM施工进度风险评价方法;考虑到不同岩性条件下,某类地质风险发生的概率不同,提出了基于Markov过程岩性预测下的隧洞沿程地质风险发生概率估计方法;以新疆某引水隧洞工程为例,进行实例应用,得到了影响工程施工进度的主要风险因素,并探讨了主要地质风险的应对措施。（2）提出了地质不确定性下的施工期管片结构失事风险的估计方法,首先,由隧洞沿程岩性分布概率确定设计管片型式,进而在考虑岩性不确定性下,确定管片选型错误的概率;然后,建立管片结构的随机有限元模型,分析计算不同管片在不同围岩下的失事概率;接着,将其与管片选型错误的概率相结合,分析隧洞沿程管片结构失事的概率。通过实例分析,得到了该隧洞沿程管片结构失事的发生概率,为定量分析管片失事风险对工程进度（工期）的影响提供了基础。（3）针对TBM施工过程中地质风险应对措施下,网络计划中工序顺序调整和工序增删的情况,提出了柔性作业网络的表达方法,建立了TBM施工过程的柔性循环网络模型,克服了传统PERT与现有相关研究只考虑工序持续时间不确定性的局限性,更全面地反映了风险应对措施下的TBM施工过程的柔性。给出了柔性循环网络的仿真分析方法及流程,并进行实例研究,得到了膨胀岩、突水风险和管片结构失事风险影响下的工期与完工概率,以及这三类地质风险对工期的定量影响,从而为工程风险防范方案与进度计划的制定提供了科学依据。
二、引黄工程联接段7号隧洞地应力对深埋洞段洞室稳定的影响评价（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、引黄工程联接段7号隧洞地应力对深埋洞段洞室稳定的影响评价（论文提纲范文）
（1）引汉济渭TBM施工隧洞围岩分类方法研究及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 基本围岩分类研究进展 |
| 1.2.2 TBM施工隧洞围岩分类研究进展 |
| 1.3 研究内容及创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 创新点 |
| 1.4 技术路线 |
| 2.基于HC法的TBM施工隧洞围岩分类方法研究 |
| 2.1 可掘性指标 |
| 2.1.1 单轴抗压强度 |
| 2.1.2 摩擦性指数CAI |
| 2.1.3 可掘性指标分级 |
| 2.2 不良地质条件等级划分 |
| 2.2.1 高地应力 |
| 2.2.2 断层破碎带 |
| 2.2.3 突涌水涌泥 |
| 2.2.4 其他不良地质条件 |
| 2.3 赋分制 |
| 2.3.1 赋分原则 |
| 2.3.2 各指标赋分 |
| 2.4 TBM施工隧洞围岩分类方法 |
| 2.4.1 围岩类别划分方法 |
| 2.4.2 分类形式及上下标 |
| 2.5 本章小结 |
| 3.基于TBM围岩分类方法的掘进施工预测模型研究 |
| 3.1 引汉济渭工程和引松工程概况 |
| 3.1.1 工程基本概况 |
| 3.1.2 工程地质条件 |
| 3.1.3 TBM设备参数 |
| 3.2 TBM施工预测模型数据库的建立 |
| 3.2.1 TBM施工适应性围岩分类总评分 |
| 3.2.2 TBM施工性能掘进参数 |
| 3.3 掘进参数与围岩分类总评分的相关性分析 |
| 3.3.1 围岩总评分与净掘进速度的相关性分析 |
| 3.3.2 围岩总评分与贯入度的相关性分析 |
| 3.3.3 围岩总评分与TBM利用率的相关性分析 |
| 3.3.4 围岩总评分与现场贯入指数的相关性分析 |
| 3.3.5 围岩总评分与扭矩贯入指数的相关性分析 |
| 3.4 TBM掘进施工预测模型的建立及验证 |
| 3.4.1 TBM掘进施工预测模型建立 |
| 3.4.2 TBM掘进施工预测模型初步验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 4.TBM掘进实测数据处理分析及掘进参数变化规律研究 |
| 4.1 TBM掘进实测数据介绍 |
| 4.1.1 原始数据的采集及内容 |
| 4.1.2 循环段数据 |
| 4.2 掘进实测数据预处理 |
| 4.2.1 预处理目的及工具 |
| 4.2.2 数据预处理 |
| 4.3 循环段划分和数据降噪 |
| 4.3.1 循环段分割 |
| 4.3.2 数据降噪 |
| 4.4 掘进参数变化规律分析 |
| 4.4.1 掘进参数沿桩号变化规律 |
| 4.4.2 不同掘进参数间的相关性 |
| 4.5 本章小结 |
| 5.TBM施工性能预测模型的应用研究 |
| 5.1 TBM施工性能预测模型在引松工程中的应用 |
| 5.1.1 预测隧洞段的选取 |
| 5.1.2 围岩总评分的计算 |
| 5.1.3 掘进性能参数预测 |
| 5.2 TBM施工性能预测模型在引汉济渭工程中的应用 |
| 5.2.1 预测隧洞段的选取 |
| 5.2.2 围岩总评分的计算 |
| 5.2.3 掘进性能参数预测 |
| 5.3 模型评价与施工性能等级划分 |
| 5.3.1 误差分析与模型评价 |
| 5.3.2 施工性能等级划分 |
| 5.4 本章小结 |
| 6.结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 |
| 攻读硕士期间主要研究成果 |
（2）TBM穿越破碎带刀盘卡机机理与工程应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状及评述 |
| 1.2.1 TBM卡机致灾类型 |
| 1.2.2 TBM卡机理论研究 |
| 1.2.3 TBM卡机试验研究 |
| 1.2.4 TBM卡机数值研究 |
| 1.2.5 TBM卡机防控脱困技术 |
| 1.2.6 国内外研究现状评述 |
| 1.3 研究内容、创新点与技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究方法与技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 TBM穿越破碎带模型试验系统研发 |
| 2.1 TBM隧道掘进模拟相似准则 |
| 2.1.1 相似准则的量纲分析法 |
| 2.1.2 机器-土体系统相似模拟理论 |
| 2.1.3 TBM-围岩系统相似理论 |
| 2.1.4 TBM-围岩系统相似模拟准则 |
| 2.2 TBM破碎带掘进模型试验系统研制 |
| 2.2.1 试验系统概述 |
| 2.2.2 TBM缩尺模型 |
| 2.2.3 围岩模拟系统 |
| 2.2.4 控制监测系统 |
| 2.3 青岛地铁TBM过破碎带刀盘卡机模型试验 |
| 2.3.1 工程背景 |
| 2.3.2 相似材料配制 |
| 2.3.3 模型试验方案 |
| 2.3.4 掘进过程模拟 |
| 2.4 TBM过破碎带刀盘卡机灾变演化规律 |
| 2.4.1 破碎带塌落拱形态分析 |
| 2.4.2 TBM刀盘扭矩变化规律 |
| 2.4.3 刀盘面板受挤压力变化规律 |
| 2.4.4 刀盘推力变化规律 |
| 2.4.5 排渣率变化规律 |
| 2.4.6 应力场变化规律 |
| 2.4.7 位移场变化规律 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 TBM过破碎带刀盘卡机机制分析 |
| 3.1 模型试验设计 |
| 3.1.1 试验方法 |
| 3.1.2 试验方案 |
| 3.2 TBM破碎带掘进适应性分析 |
| 3.2.1 刀盘转速 |
| 3.2.2 推进速度 |
| 3.2.3 隧道埋深 |
| 3.2.4 断层宽度 |
| 3.2.5 断层充填介质 |
| 3.3 TBM过破碎带刀盘卡机机制分析 |
| 3.3.1 地质与掘进参数影响规律分析 |
| 3.3.2 断层破碎带掘进TBM响应识别特征 |
| 3.3.3 刀盘卡机灾害演变规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 TBM过破碎带机-岩相互作用分析 |
| 4.1 TBM过破碎带数值模拟计算方法 |
| 4.1.1 硬岩地层掘进模拟方法 |
| 4.1.2 破碎带地层掘进模拟方法 |
| 4.2 数值计算模型 |
| 4.2.1 模型建立 |
| 4.2.2 TBM硬岩切削掘进动态仿真 |
| 4.3 TBM过破碎带多元信息演变规律 |
| 4.3.1 破碎带地层土拱效应分析 |
| 4.3.2 破碎带地层位移场演变规律 |
| 4.3.3 破碎带地层应力场演变规律 |
| 4.3.4 TBM负载演变规律 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 TBM过破碎带刀盘卡机力学模型 |
| 5.1 开挖面极限支护力计算 |
| 5.1.1 “连拱-截锥体”模型 |
| 5.1.2 模型参数确定 |
| 5.1.3 端承拱 |
| 5.1.4 摩擦拱 |
| 5.1.5 截锥体 |
| 5.1.6 模型验证 |
| 5.1.7 支护力影响因素分析 |
| 5.1.8 开挖扰动及坍塌土体区域预测 |
| 5.2 TBM刀盘扭矩计算 |
| 5.2.1 刀盘扭矩主控因素 |
| 5.2.2 扭矩计算模型及卡机判据 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 工程应用 |
| 6.1 工程事故灾害 |
| 6.1.1 工程概况 |
| 6.1.2 刀盘卡机致灾过程 |
| 6.1.3 刀盘卡机理论判识及致灾原因分析 |
| 6.2 断层破碎带刀盘卡机脱困注浆治理 |
| 6.2.1 断层破碎带刀盘卡机治理难点 |
| 6.2.2 断层带松动塌落界限 |
| 6.2.3 断层破碎带刀盘卡机注浆加固治理原则 |
| 6.2.4 注浆加固治理方案 |
| 6.2.5 注浆加固材料及参数控制 |
| 6.3 断层破碎带注浆加固工艺 |
| 6.3.1 前进式分段注浆工艺 |
| 6.3.2 深部定域控制注浆工艺 |
| 6.4 施工过程及效果 |
| 6.4.1 注浆加固施工过程 |
| 6.4.2 注浆过程效果检验 |
| 6.4.3 注浆加固效果检验 |
| 6.4.4 TBM脱困掘进效果 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及参与的项目 |
| 博士期间发表的论文 |
| 博士期间获得/申请的专利 |
| 博士期间参与的科研项目 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（3）深部软弱地层TBM掘进挤压变形卡机及防控过程FDEM数值模拟研究（论文提纲范文）
| 论文主要创新点 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 深部软弱地层隧洞围岩挤压大变形研究现状 |
| 1.2.2 TBM卡机及防控研究现状 |
| 1.2.3 FDEM数值模拟研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 有限元——离散元耦合方法(FDEM)数值模拟研究进展 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 研究进展概况 |
| 2.2.1 两种FDEM方法比较 |
| 2.2.2 国内外研究概况 |
| 2.3 FDEM方法的研究 |
| 2.3.1 算法改进 |
| 2.3.2 网格敏感性分析 |
| 2.3.3 参数标定 |
| 2.3.4 软件开发和并行计算 |
| 2.4 FDEM在岩石力学及岩石工程中的模拟研究进展 |
| 2.4.1 地下工程开挖及围岩稳定性控制模拟 |
| 2.4.2 岩石边坡稳定性分析 |
| 2.4.3 岩石水压致裂模拟 |
| 2.4.4 岩石破裂声发射模拟 |
| 2.4.5 岩石室内试验模拟 |
| 2.5 存在问题 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 实验室尺度和工程尺度FDEM数值模拟网格尺寸敏感性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 室内试验和输入参数 |
| 3.2.1 室内试验结果 |
| 3.2.2 参数标定结果 |
| 3.3 室内模拟试验试件网格尺寸和加载速率敏感性分析 |
| 3.3.1 研究现状 |
| 3.3.2 岩样和加载板间摩擦系数k的影响 |
| 3.3.3 网格尺寸敏感性分析 |
| 3.3.4 加载速率敏感性分析 |
| 3.3.5 三轴压缩模拟结果 |
| 3.4 隧洞开挖模拟网格尺寸敏感性分析 |
| 3.4.1 研究现状 |
| 3.4.2 模型简介 |
| 3.4.3 隧洞开挖模拟网格尺寸敏感性分析 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 隧洞开挖FDEM数值模拟软化应力路径的标定 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 二维隧洞开挖模拟原理及在FDEM中的实现方式 |
| 4.3 临界动能的选择方法 |
| 4.3.1 不同临界动能对模拟结果的影响 |
| 4.3.2 临界动能的选取方法 |
| 4.3.3 粘滞阻尼的影响 |
| 4.4 软化时步的标定 |
| 4.5 软化曲线的标定 |
| 4.5.1 不同软化曲线对围岩裂纹扩展的影响 |
| 4.5.2 不同软化曲线对模型动能的影响 |
| 4.5.3 不同软化曲线对应力-位移曲线(收敛-约束法)的影响 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 考虑岩石强度时效性的围岩破裂碎胀过程FDEM数值模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 岩石强度/刚度劣化规律 |
| 5.2.1 岩石强度劣化规律 |
| 5.2.2 围压对岩石长期强度和弹模的影响 |
| 5.2.3 工程应用 |
| 5.3 岩石强度劣化过程 |
| 5.4 考虑岩石强度/刚度时效性的隧洞围岩破裂碎胀过程 |
| 5.4.1 隧洞开挖后围岩瞬时响应 |
| 5.4.2 考虑岩石强度劣化的围岩破裂碎胀过程(仅考虑c和θ的劣化) |
| 5.4.3 考虑岩石抗拉强度劣化的隧洞围岩破裂碎胀过程 |
| 5.4.4 考虑岩石刚度劣化的隧洞围岩破裂碎胀过程 |
| 5.4.5 劣化系数α的影响 |
| 5.4.6 考虑瞬时响应和长期强度同时作用下的隧洞围岩破裂碎胀过程 |
| 5.5 工程案例分析 |
| 5.6 小结 |
| 第6章 深部软弱地层TBM卡机过程FDEM数值模拟 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 TBM卡机机理 |
| 6.3 裸洞条件下围岩挤压大变形过程模拟 |
| 6.3.1 工程概况 |
| 6.3.2 计算模型 |
| 6.3.3 隧洞围岩挤压大变形过程模拟结果 |
| 6.4 深部软弱地层TBM卡机过程模拟 |
| 6.4.1 基于网格覆盖的TBM卡机模拟原理 |
| 6.4.2 ABH输水隧洞TBM设备参数 |
| 6.4.3 连续掘进工况下TBM卡机过程模拟 |
| 6.4.4 停机状态下TBM卡机过程模拟 |
| 6.5 小结 |
| 第7章 深部软弱地层TBM卡机防控FDEM数值模拟 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 TBM卡机脱困处理及预防卡机措施 |
| 7.3 加大扩挖间隙预防TBM卡机模拟 |
| 7.4 预注浆预防TBM卡机模拟 |
| 7.4.1 预注浆围岩加固机理 |
| 7.4.2 不同扩挖间隙下预注浆预防TBM卡机模拟 |
| 7.5 TBM卡机后脱困过程FDEM数值模拟 |
| 7.6 小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 存在不足 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表的论文 |
| 致谢 |
（4）引汉济渭秦岭隧洞岭北TBM施工段围岩收敛监测与支护时机研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 钻爆法施工隧洞监测研究现状 |
| 1.2.2 TBM施工隧洞监测现状 |
| 1.2.3 监测数据分析的研究现状 |
| 1.2.4 软弱围岩大变形机理和支护方式研究 |
| 1.2.5 秦岭地区已建隧洞或隧道围岩变形和支护的研究成果 |
| 1.2.6 引汉济渭秦岭输水隧洞研究现状 |
| 1.2.7 引汉济渭秦岭输水隧洞岭北TBM施工段研究中存在的问题 |
| 1.3 主要研究内容及研究方法 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 2 引汉济渭秦岭隧洞工程地质环境分析 |
| 2.1 工程背景 |
| 2.2 秦岭隧洞基础地质和工程地质问题研究 |
| 2.3 秦岭输水隧洞围岩工程地质分段和岭北TBM施工段特性分析 |
| 2.4 岭北典型围岩宏观构造和细观组构分析 |
| 2.5 地质构造体系对围岩工程特性的影响研究 |
| 2.5.1 构造层次的研究及其工程意义 |
| 2.5.2 各种构造体制的岩体断裂结构发育特征及其对工程影响 |
| 2.6 秦岭输水隧洞岭北TBM施工段围岩工程地质特性分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 软弱围岩变形特征和支护方式研究 |
| 3.1 软岩及工程力学特性 |
| 3.1.1 软岩概念 |
| 3.1.2 工程软岩力学特性 |
| 3.2 软岩大变形理论 |
| 3.2.1 软岩大变形的定义 |
| 3.2.2 隧洞软岩大变形特征及形成机制 |
| 3.2.3 TBM隧洞软岩大变形问题 |
| 3.3 隧洞支护理论发展现状 |
| 3.4 典型隧洞或隧道围岩大变形案例及分析 |
| 3.4.1 钻爆法施工隧道围岩大变形案例 |
| 3.4.2 TBM法施工隧道围岩大变形案例 |
| 3.5 隧洞支护结构类型 |
| 3.5.1 刚性支护结构 |
| 3.5.2 柔性支护结构 |
| 3.5.3 联合支护体系结构 |
| 3.6 软岩隧洞大变形控制技术 |
| 3.6.1 联合支护要点 |
| 3.6.2 先护后挖 |
| 3.6.3 喷射混凝土预留间隙支护 |
| 3.6.4 选用可缩式钢架支护 |
| 3.6.5 选用伸缩式锚杆支护 |
| 3.6.6 隧洞支护施工要点 |
| 3.6.7 实际工程施工中影响围岩稳定的因素 |
| 3.7. 隧洞支护体系当前应用现状 |
| 3.7.1 支护时机研究 |
| 3.7.2 围岩流变条件下衬砌受力分析 |
| 3.7.3 隧洞支护优化方案研究 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 秦岭输水隧洞围岩收敛监测和结果分析 |
| 4.1 现场监测方案分析 |
| 4.1.1 监测意义 |
| 4.1.2 监测内容 |
| 4.1.3 监测部位确定 |
| 4.1.4 监测工具及使用方法 |
| 4.1.5 监测方案布置 |
| 4.1.6 监测要求 |
| 4.1.7 监测仪器设置及频率 |
| 4.2 数据处理方法 |
| 4.2.1 变形计算 |
| 4.2.2 压力计算 |
| 4.3 容许极限位移和容许速率 |
| 4.3.1 容许极限位移 |
| 4.3.2 容许速率 |
| 4.4 秦岭隧洞监测断面围岩地质条件 |
| 4.5 钻爆法5号支洞监测 |
| 4.5.1 5 号支洞介绍 |
| 4.5.2 5 号支洞断面收敛和围岩压力监测 |
| 4.6 主洞TBM施工段收敛监测 |
| 4.6.1 主洞TBM施工段简介 |
| 4.6.2 监测数据整理及分析 |
| 4.7 围岩收敛和压力监测结果分析 |
| 4.7.1 关于围岩全收敛值的恢复 |
| 4.7.2 围岩收敛规律分析 |
| 4.7.3 围岩未产生大变形原因分析 |
| 4.7.4 拱顶相对沉降规律分析 |
| 4.7.5 围岩压力规律分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 秦岭输水隧洞围岩支护时机研究 |
| 5.1 支护时机的确定原理 |
| 5.1.1 不同支护类型下的围岩变形与支护体受力分析 |
| 5.1.2 最佳支护时机含义及原理 |
| 5.2 秦岭输水隧洞支护时机分析 |
| 5.2.1 秦岭输水隧洞岭北TBM施工段围岩支护类型分析 |
| 5.2.2 秦岭输水隧洞岭北TBM施工段围岩收敛监测的启示 |
| 5.3 岭北TBM施工段围岩局部破坏的机理分析和防控措施 |
| 5.4 5号支洞开挖数值仿真试验 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
（5）长大深埋水工隧洞设计关键技术研究与实践（论文提纲范文）
| 1 长大深埋隧洞的发展 |
| 2 长大深埋隧洞主要工程地质问题 |
| 2.1 高外水及突泥涌水 |
| 2.2 软岩大变形 |
| 2.3 高地温 |
| 2.4 高地应力及岩爆 |
| 3 长大深埋隧洞设计关键技术研究及现状 |
| 3.1 涌 (突) 水及高外水压 |
| 3.2 软弱围岩大变形 |
| 3.3 高地温 |
| 3.4 岩爆 |
| 4 工程实践 |
| 4.1 实例Ⅰ———山西省万家寨引黄入晋工程 |
| 4.1.1 主要工程地质问题 |
| 4.1.2 解决方式 |
| 4.2 实例Ⅱ———新疆DB隧洞工程 |
| 4.2.1 主要工程地质问题 |
| 4.2.2 解决方式 |
| 4.3 实例Ⅲ———齐热哈塔尔水电站引水隧洞 |
| 4.3.1 主要工程地质问题 |
| 4.3.2 解决方式 |
| 4.4 实例Ⅳ———巴基斯坦N-J水电工程 |
| 4.4.1 主要工程地质问题 |
| 4.4.2 解决方式 |
| 5 结语 |
（6）深埋隧道岩爆机理与微震监测预警初探（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题依据及意义 |
| 1.2 国内外岩爆研究现状 |
| 1.2.1 岩爆的理论分析 |
| 1.2.2 岩爆的预测与现场实验监测研究 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 2 岩爆破坏机理及监测原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 岩爆的影响因素 |
| 2.2.1 岩石类别 |
| 2.2.2 地质条件 |
| 2.2.3 工程断面尺寸效应、形状效应 |
| 2.2.4 开挖方式和开挖速度 |
| 2.3 不同应力路径下的岩体破坏 |
| 2.4 岩爆破坏的时效性 |
| 2.5 锦屏现场岩爆的破坏模式 |
| 2.6 加/卸岩爆破坏数值模拟研究 |
| 2.6.1 RFPA机理简介 |
| 2.6.2 模拟结果及分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 深埋全断面隧道微震监测系统的构建 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 微震的发生机制 |
| 3.3 微震监测技术 |
| 3.4 微震监测系统概况及构成 |
| 3.5 微震监测系统布置方案 |
| 3.5.1 传感器布置 |
| 3.5.2 主机及Paladin布置 |
| 3.5.3 钻孔要求 |
| 3.5.4 监测设备的移动 |
| 3.6 噪音识别与滤除综合分析方法 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 岩爆微震监测预警的工程实践分析 |
| 4.1 现场工程概况 |
| 4.2 不同类型的信号波形识别 |
| 4.2.1 微震信号的波形特征 |
| 4.3 监测数据的分布特征及发展规律 |
| 4.4 岩爆即时监测预警 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 超前开挖前导洞对预防岩爆效果的研究 |
| 5.1 微震监测前导洞开挖过程 |
| 5.2 前导洞开挖对减轻岩爆效果的数值模拟研究 |
| 5.2.1 分析手段、模型方案 |
| 5.2.2 数值模拟结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（7）深埋软岩隧洞双护盾TBM施工围岩稳定控制理论与技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 TBM的制造与应用 |
| 1.2.2 深埋隧洞围岩稳定研究与管片结构计算 |
| 1.2.3 护盾TBM掘进隧洞施工期围岩类别识别与预测 |
| 1.2.4 软岩大变形洞段施工期围岩稳定分析 |
| 1.2.5 软岩洞段双护盾TBM施工技术研究 |
| 1.3 目前研究存在的问题和不足 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 1.5 研究依托工程概况 |
| 1.5.1 工程概况 |
| 1.5.2 深埋长隧洞地质条件 |
| 1.5.3 引水隧洞设计概况 |
| 1.5.4 依托工程的研究意义 |
| 第2章 深埋隧洞围岩稳定分析与管片结构计算 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 深埋隧洞围岩稳定性分析 |
| 2.2.1 深埋隧洞围岩稳定性分析内容 |
| 2.2.2 隧洞围岩稳定性分析理论 |
| 2.2.3 隧洞围岩稳定分析方法 |
| 2.2.4 基于弹塑性有限元的深埋隧洞围岩稳定分析 |
| 2.3 管片结构计算 |
| 2.3.1 管片荷载和荷载组合 |
| 2.3.2 管片结构计算模型 |
| 2.3.3 基于等效均质圆环模型的深埋隧洞管片衬砌结构计算 |
| 2.3.4 计算成果应用分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 双护盾TBM掘进隧洞施工期围岩类别识别与预测 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 常用围岩分类方法 |
| 3.2.1 国内外概况 |
| 3.2.2 一般岩体质量分类方法 |
| 3.2.3 TBM施工隧洞围岩分类方法 |
| 3.3 TBM参数与围岩质量指标关系研究 |
| 3.3.1 TBM主要技术参数和工作参数 |
| 3.3.2 多元线性回归系统理论模型 |
| 3.3.3 TBM参数与RMR值多元线性回归分析 |
| 3.3.4 TBM参数与BQ值多元线性回归分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 双护盾TBM掘进软岩大变形洞段施工期围岩稳定分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 引大济湟双护盾TBM掘进中的软岩大变形问题 |
| 4.3 基于三维粘弹塑性模型的双护盾TBM掘进软岩大变形洞段围岩稳定分析 |
| 4.3.1 数值分析模型 |
| 4.3.2 计算条件 |
| 4.3.3 计算方案 |
| 4.3.4 计算成果与各影响因素分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 软岩洞段双护盾TBM施工技术研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 软岩特性分析 |
| 5.2.1 软岩的物理力学性质 |
| 5.2.2 隧洞软岩变形演化机制 |
| 5.3 双护盾TBM施工软岩洞段特殊结构措施研究 |
| 5.3.1 衬砌结构复核 |
| 5.3.2 衬护时机及程序 |
| 5.3.3 围岩加固措施 |
| 5.4 双护盾TBM掘进软岩洞段特殊施工措施 |
| 5.4.1 超前地质预报技术 |
| 5.4.2 快速掘进措施 |
| 5.4.3 护盾TBM卡机处理措施 |
| 5.4.4 超前灌浆措施 |
| 5.4.5 超前导洞措施 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 博士研究生期间发表的文章和科研活动 |
| 致谢 |
（8）TBM法与钻爆法技术经济对比分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 隧道工程的发展趋势 |
| 1.2 隧道工程施工方法的发展 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 1.3.1 研究必要性 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 2 TBM法与钻爆法施工技术对比分析 |
| 2.1 TBM法与钻爆法简介 |
| 2.1.1 TBM法 |
| 2.1.2 钻爆法 |
| 2.2 临时工程对比 |
| 2.2.1 钻爆法临时工程 |
| 2.2.2 TBM法临时工程 |
| 2.3 开挖施工对比 |
| 2.3.1 TBM开挖 |
| 2.3.2 钻爆法开挖 |
| 2.4 支护对比 |
| 2.4.1 支护理论 |
| 2.4.2 支护结构计算方法 |
| 2.4.3 超前预报与超前支护 |
| 2.4.4 初期支护 |
| 2.4.5 永久支护 |
| 2.4.6 不良地质条件处理 |
| 2.5 出渣及进料运输对比 |
| 2.5.1 主要运输方式 |
| 2.5.2 TBM法出渣及进料运输 |
| 2.5.3 钻爆法出渣及进料运输 |
| 2.6 小结 |
| 3 TBM法与钻爆法经济对比分析 |
| 3.1 隧道工程造价 |
| 3.1.1 隧道工程造价编制 |
| 3.1.2 人工费 |
| 3.1.3 机械费 |
| 3.1.4 材料费 |
| 3.1.5 临时工程 |
| 3.1.6 工程量 |
| 3.1.7 工期 |
| 3.2 经济性比较 |
| 3.2.1 已有经济比较方法 |
| 3.2.2 经济比较方法 |
| 3.3 算例 |
| 3.3.1 对比方案 |
| 3.3.2 开敞式TBM法造价 |
| 3.3.3 双护盾式TBM法造价 |
| 3.3.4 钻爆法造价 |
| 3.3.5 造价对比分析 |
| 3.4 已建及在建工程 |
| 3.4.1 水利工程 |
| 3.4.2 铁路工程 |
| 3.5 小结 |
| 4 结论与展望 |
| 4.1 主要结论 |
| 4.2 展望 |
| 5 致谢 |
| 6 参考文献 |
| 附录 |
（9）双护盾TBM开挖深埋隧洞围岩稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 问题的提出及选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状综述 |
| 1.3 主要研究内容与研究方法 |
| 第2章 微地震与 TBM隧洞地质超前预报 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 微地震监测的基本原理 |
| 2.2.1 微地震的能级范围 |
| 2.2.2 微地震监测系统 |
| 2.3 隧道模型微地震试验 |
| 2.3.1 混凝土隧道模型与微地震监测设备 |
| 2.3.2 混凝土隧道模型的敲击试验 |
| 2.3.3 隧道模型微地震事件波形对比与分析 |
| 2.3.4 隧道模型微地震事件的定位 |
| 2.4 锦屏电站隧洞围岩稳定性微地震监测现场试验研究 |
| 2.4.1 工程概况 |
| 2.4.2 锦屏电站微地震监测系统的现场安装 |
| 2.4.3 微地震波型分类与分析 |
| 2.4.4 微地震事件的定位与结果分析 |
| 2.5 微地震事件与隧洞围岩稳定判释的研究 |
| 2.5.1 隧洞围岩破裂活动性随时间变化趋势分析 |
| 2.5.2 微地震信号频率与传播距离的关系 |
| 2.6 TBM隧洞地质微地震超前预报技术的初步研究 |
| 2.6.1 TBM隧洞地质微地震超前预报等级标准的确定 |
| 2.6.2 微地震传感器布置在隧洞内的方案设计 |
| 2.6.3 微地震传感器布置在地表的方案设计 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 硬岩 TBM隧洞围岩变形特性研究 |
| 3.1 TBM破岩机理及其主要工作参数 |
| 3.1.1 TBM开挖隧洞的破岩机理 |
| 3.1.2 TBM的主要工作参数 |
| 3.2 TBM隧洞围岩弹性变形特性分析 |
| 3.2.1 无内压的TBM隧洞围岩稳定性分析 |
| 3.2.2 有内压的TBM隧洞围岩稳定性分析 |
| 3.3 基于 Hoek-Brown准则的TBM隧洞围岩稳定性分析 |
| 3.3.1 Hoek-Brown强度准则及其相关内容 |
| 3.3.2 TBM开挖隧洞围岩变形的弹塑性分析 |
| 3.4 TBM施工中围岩稳定性分析 |
| 3.5 算例分析 |
| 3.5.1 工程概况 |
| 3.5.2 基于 Hoek-Brown准则的实例计算与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 松散性软岩 TBM隧洞围岩稳定性分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 松散性软岩 TBM隧洞围岩稳定性数值模拟分析 |
| 4.2.1 工程地质概况 |
| 4.2.2 松散性软岩隧洞围岩数值计算模型的建立 |
| 4.2.3 松散围岩数值计算结果分析 |
| 4.3 松散性围岩化学灌浆固结及其效果分析 |
| 4.3.1 松散性软岩对双护盾 TBM施工的影响 |
| 4.3.2 聚氨酯化学灌浆固结松散围岩 |
| 4.4 松散性围岩固结后的数值模拟计算分析 |
| 4.4.1 数值计算模型的建立及参数确定 |
| 4.4.2 计算结果及分析 |
| 4.5 化学灌浆固结层厚度的确定 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 挤压性软岩 TBM隧洞围岩稳定性分析 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 挤压性围岩对双护盾 TBM施工影响的分析 |
| 5.2.1 经验计算公式 |
| 5.2.2 算例分析 |
| 5.2.3 挤压性围岩支护压力的计算与分析 |
| 5.3 挤压性围岩稳定性的工程实例数值分析 |
| 5.3.1 工程地质条件 |
| 5.3.2 数值计算模型的建立 |
| 5.3.3 计算结果及分析 |
| 5.3.4 减压支洞与主隧洞合理间距的确定 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 钢体护盾与预制管片支护特性研究 |
| 6.1 钢体护盾与围岩之间相互作用的研究 |
| 6.1.1 基于 Hoek-Brown准则的护盾与围岩相互作用关系 |
| 6.1.2 钢体护盾与围岩之间的摩擦阻力分析 |
| 6.1.3 实例分析 |
| 6.2 水工隧洞管片衬砌结构受力特性分析 |
| 6.2.1 水工隧洞衬砌中的四边形与六边形管片 |
| 6.2.2 水工隧洞四边形管片衬砌结构的受力特性分析 |
| 6.2.3 水工隧洞六边形管片衬砌结构的受力特性分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 回填豆砾石灌桨层受压损伤力学特性研究 |
| 7.1 损伤力学的基本关系式 |
| 7.2 灌浆砼层的损伤演化方程 |
| 7.3 灌浆砼层的数值模拟计算与分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
（10）引水隧洞TBM施工风险分析理论方法与应用（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第二章 引水隧洞TBM施工进度风险评价与地质风险度量 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 隧洞TBM施工进度风险指标体系建立 |
| 2.3 基于熵权的TBM施工进度风险评价方法 |
| 2.3.1 指标风险的专家调查 |
| 2.3.2 风险因素熵权的确定 |
| 2.3.3 风险综合评价及ABC分类 |
| 2.3.4 TBM施工进度风险评价流程 |
| 2.4 基于Markov过程的地质风险发生概率估计方法 |
| 2.4.1 基于Markov过程的沿程岩性预测方法 |
| 2.4.2 不同岩性条件下地质风险发生概率的隶属度 |
| 2.4.3 隧洞沿程地质风险发生概率估计 |
| 2.5 实例分析 |
| 2.6 影响TBM施工进度的地质风险的应对措施 |
| 2.6.1 膨胀岩风险应对措施 |
| 2.6.2 突水或涌水风险应对措施 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 地质不确定性下的施工期管片结构失事风险估计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 管片结构失事的判别标准 |
| 3.3 地质不确定性下的管片选型错误的概率估计 |
| 3.4 管片结构的随机有限元建模与计算 |
| 3.4.1 有限元计算模型的基本假定 |
| 3.4.2 有限元计算参数及随机变量的选择 |
| 3.4.3 管片结构的随机有限元模型的建立 |
| 3.4.4 管片结构的随机有限元计算 |
| 3.5 管片结构失事概率的估计方法 |
| 3.6 实例分析 |
| 3.7 管片结构失事的应对措施 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 TBM施工过程柔性循环网络建模与进度风险仿真分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 TBM施工过程柔性作业分析与建模 |
| 4.2.1 施工过程柔性网络的特征 |
| 4.2.2 柔性作业分析及其时间参数估计 |
| 4.2.3 TBM施工进度风险下的柔性作业网络建模 |
| 4.3 隧洞TBM施工过程柔性循环网络模型 |
| 4.3.1 工序层模型 |
| 4.3.2 柔性循环作业网络模型 |
| 4.4 柔性循环网络仿真分析流程 |
| 4.5 实例分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结束语 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
四、引黄工程联接段7号隧洞地应力对深埋洞段洞室稳定的影响评价（论文参考文献）
- [1]引汉济渭TBM施工隧洞围岩分类方法研究及应用[D]. 王胜乐. 西安理工大学, 2021
- [2]TBM穿越破碎带刀盘卡机机理与工程应用[D]. 朱光轩. 山东大学, 2021
- [3]深部软弱地层TBM掘进挤压变形卡机及防控过程FDEM数值模拟研究[D]. 邓鹏海. 武汉大学, 2019(06)
- [4]引汉济渭秦岭隧洞岭北TBM施工段围岩收敛监测与支护时机研究[D]. 韦乐. 西安理工大学, 2018(08)
- [5]长大深埋水工隧洞设计关键技术研究与实践[J]. 杜雷功. 水利水电技术, 2017(10)
- [6]深埋隧道岩爆机理与微震监测预警初探[D]. 黄满斌. 大连理工大学, 2011(09)
- [7]深埋软岩隧洞双护盾TBM施工围岩稳定控制理论与技术[D]. 苏利军. 武汉大学, 2010(09)
- [8]TBM法与钻爆法技术经济对比分析[D]. 周小松. 西安理工大学, 2010(11)
- [9]双护盾TBM开挖深埋隧洞围岩稳定性研究[D]. 苏华友. 西南交通大学, 2009(03)
- [10]引水隧洞TBM施工风险分析理论方法与应用[D]. 黄培志. 天津大学, 2009(S2)