高速铁路大断面软弱围岩隧道变形特性及施工监测信息化2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

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第一章 绪论1

1.1研究背景1

1.2研究的目的和意义2

1.3国内外研究现状2

1.3.1围岩稳定性发展研究现状2

1.3.2高地应力隧道卸压支护措施研究现状5

1.4主要研究内容7

第二章 高地应力软岩隧道围岩变形影响因素8

2.1高地应力软岩围岩变形影响因素8

2.1.1地质因素8

2.1.2工程因素11

2.2基于正交设计的围岩变形影响因素12

2.2.1正交试验设计12

2.2.2模型建立与参数选取12

2.2.3正交试验结果13

2.2.4极差分析14

2.2.5方差分析14

2.3基于实例分析的高地应力软岩隧道变形影响因素18

2.3.1工程概况18

2.3.2变形情况统计18

2.3.3围岩变形影响因素显著性分析19

2.4超前应力释放技术22

2.5本章小结22

第三章 高铁隧道结构设计特性23

3.1主要设计依据及技术标准23

3.2荷载计算23

3.2.1荷载计算公式23

3.2.2断面荷载计算25

3.2.3衬砌内力计算26

3.2.4二次衬砌强度检算及配筋31

3.3本章小结36

第四章 大断面隧道超前预加固判据及影响因素37

4.1引言37

4.1.1大断面隧道的定义37

4.1.2超前预加固工法综述37

4.2隧道超前预加固判据39

4.2.1隧道掌子面失稳的判据39

4.2.2隧道掌子面失稳形式40

4.2.3隧道稳定性判据40

4.2.4掌子面稳定性分级41

4.3超前预加固影响因素41

4.3.1超前预加固概述41

4.3.2围岩因素影响42

4.3.3掌子面超前预加固42

4.3.4棚式支护43

4.3.5初期支护对超前预加固稳定性影响44

4.3.6开挖进尺对掌子面稳定性的影响45

4.4本章小结46

第五章 浅埋、大断面软弱围岩隧道冒顶处理技术研究48

5.1浅埋段掌子面冒顶概况48

5.2浅埋段冒顶原因分析49

5.3冒顶塌方处理技术50

5.3.1水泥-水玻璃双浆液掺入量确定50

5.3.2洞内塌方体封闭加固技术52

5.3.3塌穴处理技术52

5.3.4塌方体注浆加固技术53

5.3.5已支护段变形处理措施57

5.3.6通过塌方体施工技术58

5.4浅埋、大断面软弱围岩隧道围岩加固59

5.4.1围岩加固方案的比选60

5.4.2隧道洞内长管劈裂注浆施工方法61

5.4.3超前锚杆稳定掌子面施工方法64

5.4.4围岩加固注意事项65

5.4.5围岩加固效果分析65

5.5本章小结67

第六章 隧道施工现场监控量测技术研究68

6.1监控量测的必要性及意义68

6.2监控量测项目68

6.3量测数据反馈方法69

6.4隧道监控量测方案70

6.5超前预报技术73

6.6监控量测技术75

6.6.1测点布置75

6.6.2塌方影响段量测数据分析76

6.6.3围岩加固段量测数据分析77

6.6.4塌方之前施工不足分析80

6.7本章小结82

第七章 隧道施工过程有限元模拟分析基本原理83

7.1有限元分析法83

7.2隧道工程弹性和弹塑性问题的有限元法分析85

7.2.1隧道工程弹性问题的有限元法分析过程85

7.2.2隧道工程弹塑性问题的有限元法分析思路85

7.3有限元在岩体支护结构中的应用87

7.4初始地应力以及围岩开挖卸载的处理89

7.4.1开挖卸荷的基本思想89

7.4.2卸荷方法的具体实现89

7.5本章小结91

第八章 隧道开挖ANSYS模拟实例分析93

8.1 ANSYS软件简介93

8.2 ANSYS软件模拟分析94

8.3隧道开挖过程的ANSYS仿真模拟95

8.3.1隧道的工程概况和计算范围95

8.3.2计算参数的选取96

8.3.3 ANSYS模型的建立97

8.3.4加载与初始地应力场模拟98

8.4本章小结113

第九章 隧道高地应力软岩大变形施工控制技术114

9.1隧道受力特征114

9.2隧道变形破坏特征115

9.3大变形施工控制技术116

9.4本章小结118

第十章 高地应力软岩隧道“I”字形支架支护方案120

10.1“I”字形支架支护120

10.2计算模型120

10.3工程应用123

10.4计算结果分析127

10.5本章小节130

第十一章 隧道监控量测辅助信息化分析系统131

11.1系统结构131

11.2系统菜单132

11.2.1文件132

11.2.2工程和隧道信息管理133

11.2.3断面和围岩信息管理136

11.2.4必测项目监测及分析模块142

11.2.5选测项目监测及分析模块154

11.2.6数据报表模块162

11.2.7窗口管理163

11.3本章小结163

第十二章 隧道运营期健康信息化监测系统164

12.1系统应完成的任务和主要组成164

12.2自动化传感测试子系统165

12.2.1系统功能165

12.2.2传感器选型165

12.2.3传感器布设171

12.2.4数据采集与传输模块172

12.3交通安全监测子系统175

12.3.1系统组成及功能175

12.3.2各子系统设计方案175

12.4综合预警与结构安全评估子系统181

12.4.1系统功能181

12.4.2技术特征181

12.4.3系统预警分级181

12.4.4系统安全评估方法及实现182

12.5用户界面子系统184

12.5.1在线监测评估软件185

12.5.2三维隧道仿真数据查询软件187

12.5.3用户界面系统软硬件配置191

12.6本章小结191

第十三章 结束语193

参考文献195