一、曲线隧洞掘进方向测设的精确简便方法（论文文献综述）
朱凯璇[1]（2021）在《基于微震的浅埋软岩隧道围岩破坏与地表振动规律研究》文中研究说明随着我国西南地区交通事业的高速发展,一系列的工况复杂、施工困难的隧道工程也随之不断出现,如何保证隧道开挖过程中的安全生产成为了一个亟待解决的问题。同时,微震监测技术日益发展成熟,其利用传感器接收隧道围岩破裂产生的地震波,分析获得微震事件的时间、空间、强度和震源机制等相关信息,对地下工程灾害进行监测预警,已经成为业界公认的可以对隧道掘进过程中围岩稳定性进行监测的有效方法之一。与传统围岩监测技术相比较,微震监测技术可实现远程、全区域、实时、动态监测,并且具备分析岩体破坏趋势、不稳定体位置及提前预警等优点。本文以贵州省遵义至绥阳高速公路延伸段温泉隧道与贵阳市1.5环黔春大道七冲村1号隧道为依托工程,将微震监测技术引入浅埋软岩隧道施工安全监测中,对隧道围岩稳定性与爆破施工地表振动响应进行实时监测与分析,所做的主要工作及研究结果包括:（1）构建了适用于浅埋公路隧道钻爆法施工的微震监测系统。总结了浅埋公路隧道微震监测系统构建过程中各个要点,针对岩体破裂时释放的微震波传播路径有时会穿越隧道挖空段,导致定位失准的情况,提出了地表和隧道内联合布置传感器的方法,并通过定点爆破试验验证了监测系统定位性能,发现其较大程度的提高了定位精度,同时避免了隧道施工与微震监测间的相互干扰。（2）通过对现场微震数据的处理,分析了浅埋软岩隧道中微震事件的震源参数特征,发现其总体上相较于已知硬岩隧道矩震级、拐角频率、应力降偏小,震源半径偏大的特点,同时各震源参数间表现出较强相关性。并发现在隧道围岩失稳过程中出现大矩震级微震事件出现频率上升,和微震事件主频率向低频转移的规律,可一定程度上对围岩失稳进行预警。（3）通过对典型隧道围岩失稳过程中微震事件震源机制解的分析研究,解译了隧道围岩破裂萌发、发育及贯通的过程。根据微震事件P波初动反演结果,对岩体破裂的震源机制解进行统计,得到了岩体破裂的发育趋势及破裂区域的主应力方向,结合隧道地质信息可对隧道围岩宏观破坏模式进行预判。对温泉隧道中塌方事故的分析表明,在围岩失稳过程中由于区域性的动载荷作用,造成围岩沿岩体结构面与岩层产状方向破裂的发育贯穿,形成与隧道自由面的楔形塌方体,与现场塌方情况基本一致。（4）评估了隧道钻爆法施工中所产生的爆破振动作用对地表结构物与构筑物的健康的负面影响。灵活利用微震监测系统中的地表传感器阵列,监测记录了隧道爆破施工时到达地表的地震波,通过地表地震波峰值振动速度（PGV）和拐角频率（fc）进行地表结构物安全评估,实现了微震监测技术的多功能应用。同时,通过回归分析法及量纲分析法,得到在本项目工况下的地表PGV、fc预测经验公式,指导了现场的爆破施工。
黄红元[2]（2021）在《富水环境下水工隧洞渗流计算及结构外水压力研究》文中提出当地下结构工程穿越地下水丰富区域时,由地下水引发的一系列工程问题时有发生。因此,处理好地下结构与地下水的关系,是地下结构工程设计、施工中的最基本问题和前提条件,也是地下结构工程领域的基础科学问题之一。水工隧洞围岩渗流特征和衬砌结构外水压力分布是穿越富水区水工隧洞工程设计的两个重要基础,防渗排水是影响水工隧洞施工成败的关键。目前,有关水工隧洞地下水渗流场分布的研究多以圆形隧洞工程为依托,而且水工隧洞围岩的防渗排水措施还主要参考公路隧道。鉴于此,本文以富水区不同断面形状水工隧洞为研究对象,采用理论分析、数值模拟及现场监测相结合的方法,研究了水工隧洞渗流场分布规律及作用于衬砌上的外水压力。主要研究内容和成果如下:（1）依据无限含水层井流理论,采用复变函数保角映射方法,提出了一种考虑断面形状的隧洞渗流场分布及渗流速度解析计算方法;在此基础上,分别从隧洞断面高宽比、地下水、围岩特性三个方面进行了隧洞渗流特性影响因素分析,结果表明,对于矩形隧洞,角点部位渗流速度最大,随着远离角点部位渗流速度逐渐变小;对于直墙圆拱隧洞,边墙墙脚部位渗流速度最大,顶拱部位渗流速度次之,随着远离边墙墙脚部位渗流速度逐渐变小,在边墙和底板中部达到低值。（2）利用有限差分法,开展了富水环境下水工隧洞渗流特征的三维数值模拟,并将数值模拟得到的隧洞渗流场分布规律与解析计算结果进行了对比分析,结果一致性较好。在此基础上,利用数值模拟,探究了不同外水压力、内水压力作用下圆拱直墙隧洞围岩的渗流和衬砌结构受力特征,结果表明随着隧洞施工开挖掌子面的不断推进,周边围岩孔隙水压力下降,地下水向洞内渗流,在隧洞四周由于水压力差形成了漏斗形的水压力分布曲线。（3）针对隧洞工程中为降低施工期涌水量而采取的开挖前预灌浆技术,推导了半无限含水层中圆形隧洞涌水量解析解。通过对解析解的相关性分析,得到了隧洞毛洞涌水量与探测孔涌水量比值的简化解;同时分析了灌浆隧洞涌水量与隧洞毛洞涌水量比值（灌浆防渗效果）与封孔效率的相关性。在此基础上,根据隧洞允许排水量,并结合现场预灌浆技术可达到的封孔效率,来确定灌浆圈的厚度。（4）依据无限含水层井流理论对圆形隧洞衬砌结构外水压力的变化规律展开了理论推导及分析,分析结果说明随着灌浆圈厚度的增加、渗透系数的减小、隧洞排水量的增大,衬砌结构外水压力不断减小;当隧洞排水系统的排水量能够大于透过灌浆防渗圈的渗流量时,衬砌结构外水压力值就能降到比较小的量值。（5）通过数值试验模拟了马蹄形断面隧洞衬砌结构防渗性能劣化和排水系统失效状态下的外水压力分布规律。模拟结果表明,考虑衬砌防渗时,衬砌劣化对外水压力分布的影响与衬砌劣化程度紧密相关,随衬砌渗透系数的增加,外水压力减小;在排水系统失效状态时,与防渗排水正常状态时外水压力相比,当环向透水盲管堵塞失效时拱顶部位的外水压力增幅显着,当纵向排水管堵塞失效时边墙中部的外水压力增幅较大,当环向透水盲管或纵向排水管堵塞失效时仰拱中部的外水压力均增幅较大。（6）以直墙圆拱引水隧洞依托工程为研究背景,开展了现场监测与数据分析,结果表明回填灌浆与固结灌浆封堵地下水的通道降低了隧道涌水量,衬砌上的外水压力减小;采用穿透固结灌浆层的排水孔和底板下的中心排水沟时,衬砌外水压力进一步减小。数值模拟分析结果,与现场监测结果基本一致。
朱光轩[3]（2021）在《TBM穿越破碎带刀盘卡机机理与工程应用》文中研究说明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。
王欣[4]（2021）在《超长隧洞TBM智能掘进及围岩安全评价研究》文中研究指明随着我国隧洞建设规模的不断扩大,TBM施工技术已成为隧洞开挖的首选方式。EH工程同时采用15台TBM和3台土压平衡盾构机进行集群施工,是我国一次投入TBM规模最大、掘进里程最长的隧洞工程。其穿越的地理范围十分广泛,沿线的水文地质条件非常复杂,在TBM掘进过程中遇到了很多工程技术难题。本文以EH工程为依托,综合采用人工智能算法和非线性数学理论,重点对EH工程TBM掘进过程中存在的岩体参数智能感知、硬岩条件下的掘进效能评估、涌水风险预测、岩爆烈度分级和围岩坍塌风险评价等部分关键问题进行了系统研究,并得到以下结论:（1）基于EH工程SS隧洞SD00+254～SD20+435段的TBM掘进参数时序数据和地质编录情况建立一个346组样本的数据库,并利用遗传算法改进的支持向量机（GA-SVR）构建一个岩体参数智能感知模型,对刀盘推力、扭矩、转速、破岩速率4个掘进参数与岩石单轴抗压强度、脆性指数2个岩体参数之间的映射关系进行数据挖掘。研究结果表明,基于GA-SVR模型的岩石单轴抗压强度和脆性指数的拟合相关系数R2分别为0.8348和0.7613,比SVR模型的预测精度分别提高了3.7%和8.5%,可以较准确的预测TBM掘进过程中的岩体参数。（2）基于EH工程KS隧洞KS101+768～KS130+980段的水文地质参数和TBM掘进参数建立了一个630组样本的数据库,分别采用随机森林（RF）算法和粒子群算法优化的BP神经网络（PSO-BP）对TBM掘进速度AR进行数据挖掘分析。研究结果显示,RF模型和PSO-BP模型对AR的拟合相关系数R2均大于0.85,平均绝对百分误差MAPE均小于13.008%,但RF模型的预测精度比PSO-BP模型高2.8%。此外,AR的参数敏感性分析结果显示,推力对TBM的掘进速度影响最大,是提高TBM掘进性能的关键优化调整参数。（3）综合考虑地质、水文、施工和动态监测因素对涌水的影响,分析了干旱区隧洞涌水的致灾因子,提出了一种基于正态云模型的TBM施工隧洞涌水风险多指标预测方法。将该方法应用于EH工程SS隧洞SD52+160～SD50+617段的涌水风险分析,并与理想点法、灰色关联投影法和涌水实际情况进行对比,研究结果显示,基于该方法的涌水风险预测结果不仅与理想点法和灰色关联投影法的结果较一致,而且与实际开挖情况吻合较好。此外,针对该段的涌水问题,分别采用纯水泥浆液、水泥和水玻璃双浆液、高聚物和聚氨酯对部分涌水洞段进行注浆堵水试验,试验结果表明,采用水泥水玻璃双浆液和聚氨酯进行联合灌浆堵水较为合理,堵水效果显着。（4）本文将球面模糊集引入到指标权重计算,通过与灰色关联法进行耦合,形成一种新的权重算法,并通过引入直觉模糊集理论提出一个新的岩爆烈度分级预测模型,结合35组岩爆实例验证表明该模型预测结果的准确率为94.3%。为进一步考察该模型的适用性和可靠性,利用该模型对KS隧洞的KT4施工支洞在高地应力环境下的岩爆风险进行分析,结果表明,基于直觉模糊集的岩爆烈度分级预测结果与云模型理论、TBM掘进过程中实际岩爆情况吻合较好,表明该模型在实际工程中具有较高的可行性和适用性,为岩爆风险预判提供了新的理论依据。（5）基于物元可拓理论、变权理论和模糊熵理论,本文提出了一个变权物元可拓的隧洞坍塌风险二维评价模型。利用该模型对EH工程KS隧洞KS260+052～KS262+835段TBM掘进过程中围岩的坍塌风险概率进行分析,并与传统物元可拓模型、模糊综合评价法和工程实际情况进行对比。结果表明,该模型与传统物元可拓模型、模糊综合评价法的评定结果基本一致,且吻合TBM开挖过程中围岩坍塌的实际情况,具有较高的准确性和可靠性,可为TBM穿越不良地质条件段提供风险预判。
何殷鹏[5]（2021）在《复杂地质条件下深埋引水隧洞围岩参数反演与蠕变分析研究》文中研究说明近年来,我国经济水平和工程实力在不断的提升,隧洞工程建设逐渐向复杂地质条件发展,施工风险也在不断增大。其主要原因有两点,一是地质情况、围岩参数复杂;二是隧道结构的稳定性受到围岩蠕变特性的影响。针对以上两点问题,本文依托青海省“引大济湟”调水总干渠工程,采用机器学习与数值模拟相结合的方法开展隧洞围岩参数反演和蠕变特性研究,主要取得了以下三个方面的成果:（1）对岩石流变的基本概念及其所表现的五种特性进行了总结,并对几种常见的元件组合蠕变模型进行了对比分析,同时分析“引大济湟”引水隧洞围岩监测变形曲线的特点,发现“引大济湟”引水隧洞F4-F5段围岩蠕变特征与伯格斯模型相符,故本文选择伯格斯模型开展后续研究。（2）提出了一种融合多种机器学习算法的智能反演模型与分析方法。针对弹性模量、泊松比、粘聚力和内摩擦角四种不同的反演目标,选取不同种类的算法分别构建智能融合模型。利用所建立的融合模型进行围岩参数反演分析。将所得围岩力学参数应用于FLAC3D的正演计算中,得到洞顶和洞底的竖向位移和左右洞腰的水平位移与现场实测位移值的相对误差,相对误差值均小于其他单个模型,表明所提出的反演智能融合模型与分析方法更为合理可行。（3）建立了含有断层隧洞的围岩-管片三维数值模型,在蠕变条件下对隧洞进行开挖,并进行长期蠕变计算。总结出断层前后管片衬砌最大主应力与最小主应力的变化规律基本相同,当断层在隧洞上方时,管片衬砌洞顶最大主应力由拉应力逐渐转变为压应力,洞顶沉降值不断增大,洞底隆起值不断减小,洞顶和洞底竖向变形始终处在沉降状态;当断层在隧洞下方时,管片衬砌洞底最大主应力由拉应力逐渐转变为压应力,管片衬砌洞顶沉降值在不断减小,洞底隆起值不断加大。但洞腰管片衬砌的水平变形都有向洞四周扩展的趋势。
吴昊骏[6]（2021）在《岩巷掘进钻孔智能定位的关键理论与技术研究》文中研究指明智能凿岩台车是巷、隧道钻爆法施工作业中极其重要的生产工具。目前像Atlas,Sandvik等国际公司掌握着先进的凿岩装备制造技术,占据着我国凿岩装备市场的极大份额。这些公司发展历史长,具有成熟的技术体系,完善的生产目录,而严格保密的学术成果。然而国内引进大量进口产品后,在矿山建设中并未达到令人满意的效果。国内目前仅能生产液压凿岩台车为主的产品。部分高校、科研院提出的控制技术虽然达到了很高的理论水平,相关装备在实验室或地面能达到或部分达到高性能指标要求,但大多数产品在煤矿井下巷道实际应用时都存在较大的技术障碍,实用性差。为实现智能凿岩台车在井下的真实应用,克服井下复杂环境造成的智能定位障碍,保障煤矿岩巷井下实际钻孔定位时设备优良的可操作性和高精度优势,本文进行如下主要工作:（1）兼顾爆破设计基本原则和凿岩台车工作性能,提出全断面炮孔参数智能规划方法;（2）针对过去单臂车体定位法存在无穷解、井下钻孔定位误差大的问题,基于机器人运动学坐标变换理论,提出一种采用双臂车体定位的新方法;（3）针对定位精度达到10 cm水平后难以进一步提高的问题,先通过现场试验和数值模拟总结关节间隙和挠度分布规律,然后采用蒙特卡洛法对运动学模型进行修正,将平均定位精度提高至5～6 cm水平。并在煤矿的井下工业性实验中得到应用。本文提出的研究方法与技术,提供了钻孔凿岩过程从设计到施工的完整解决方案,破解了部分实际应用的难题,摆脱了爆破技术依赖于人工素质的传统,为智能凿岩装备在井下的发挥铺平了道路。
任明洋[7]（2020）在《深部隧洞施工开挖围岩—支护体系协同承载作用机理研究》文中指出随着全球经济的快速发展以及人类生存空间的逐渐拓展,许多在建的和规划中的地下工程不断向深部进军。目前国内外矿产资源开采的地下巷道、交通建设的地下隧道以及水利水电工程和油气能源储备工程的地下洞室等都已达到了千米以上的深度。随着埋深的增加,深部岩体的地质力学环境较浅部发生了很大变化,岩体的非线性力学特性更加显着,围岩稳定性问题更加突出。由于对深部围岩和支护结构协同承载作用机理缺乏足够的认识,基于经验设计的工程类比法常常导致支护结构在某些情况下过于保守,造成了资源的大量浪费,而在某些情况下又过于危险,易引起支护结构失效甚至围岩塌方等工程事故,给地下工程的施工和安全带来了极大危害。因此,开展深部隧洞围岩-支护体系协同承载作用机理研究无论对于隧洞支护结构设计优化,还是围岩稳定性分析都具有重要的理论和工程意义。本文以我国重点研发计划项目滇中引水工程-香炉山隧洞为工程背景,采用室内力学试验、理论分析、数值模拟和模型试验等技术手段,研究了高地应力条件下深部围岩的力学特性和非线性强度准则,提出了考虑材料非线性和接触非线性的深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同承载作用力学模型,建立了基于弹塑性接触迭代的围岩-支护体系协同承载作用数值计算方法,开展了香炉山隧洞施工开挖的真三维地质力学模型试验,揭示了深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同承载作用机理。论文获得的主要成果如下:（1）开展了香炉山隧洞千米级埋深灰岩和粉砂质泥岩的室内物理力学试验,获得了不同应力条件下深部软岩和硬岩的非线性力学特性、破坏模式和力学参数变化规律,基于Hoek-Brown准则提出了考虑围岩峰后软化特性的深部围岩非线性强度模型,并基于ABAQUS平台开发了相应的UMAT程序。（2）开展了不同粗糙度条件下的岩石-混凝土界面力学试验,基于分形几何理论提出了围岩-衬砌界面的非线性接触模型,结合深部围岩非线性强度模型建立了考虑材料非线性和接触非线性的深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同承载作用力学模型。针对围岩-支护协同作用问题不存在封闭解析解的困难,提出了“渐增支护荷载法”的半解析半数值迭代计算方法,并编制了相应的MATLAB求解程序。（3）建立了基于弹塑性接触迭代的深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同承载作用数值计算方法,基于ABAQUS平台开发了相应的计算程序。通过对香炉山隧洞施工过程开展数值计算,获得了围岩-衬砌界面粗糙度、隧洞埋深和支护时机等多种因素对围岩-支护体系协同承载作用的影响规律和敏感性排序。（4）开展了香炉山隧洞施工开挖真三维地质力学模型试验,真实再现了施工现场的复杂地质条件与动态施工过程,获得了隧洞施工过程中围岩应力和变形、围岩-衬砌接触压力以及锚杆受力的变化规律,揭示了深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同承载的作用机理,验证了围岩-支护体系协同承载作用力学模型和相应数值计算方法的可靠性,为深部隧洞施工和支护结构的设计优化提供了科学指导。
甘一雄[8]（2020）在《地下工程岩体破裂声发射参数表征研究与定位方法优化》文中认为声发射作为一种被动的无损监测手段,在地下工程中得到了较为广泛的应用,但也同样存在一定局限。针对这一情况,本文主要从声发射参数表征与破裂源定位两个方向,研究了地下工程岩体破裂声发射监测方法。在岩石破裂声发射参数表征研究中,本文通过对巴西劈裂试验过程中的声发射监测,验证了即使是宏观为张拉破坏的岩石破裂,在临近破坏阶段剪切破裂比例仍会增长的规律,并据此提出了基于声发射RA（上升时间RT与振幅A的比值）与AF（平均频率）的岩石破裂监测指标CV（r）,并给出了相应的建议预警阈值CV（r）=1。通过巴西劈裂试验及华蓥山隧道掘进爆破过程中的现场监测,验证了该指标的可行性与优势,结果表明,这一指标在信号衰减的作用下反而能够得到偏安全的分析结果,抵抗衰减的能力较强,适用于作为地下工程声发射现场监测指标。通过隧道围岩声发射现场监测试验,对比了不同破裂源距离、不同参数选取、不同统计方法、不同安装方式等因素对参数分析结果的影响。其中,在华蓥山隧道中采用了原岩表面安装、初衬表面安装、锚杆端部安装等三种安装方式,在五老峰隧道中采用了原岩表面安装与钻孔内部安装等两种安装方式。根据分析结果可知,原岩表面安装与初衬表面安装方式安装难度相对较低,参数监测结果也较为可靠;钻孔内部安装方式受环境噪音影响较小,监测效果较好,但安装与耦合难度较高;锚杆端部安装方式的安装难度适中,对于某些监测参数指标会有增益效果,但不宜选用C V（r）值及相关参数指标作为监测指标。然而,在声发射现场监测中,仅凭参数分析难以得到事件的空间密度,仍需要进一步通过破裂源定位确定声发射事件的空间分布。破裂源定位方面,本文提出了一种结合数据库技术的网格搜索优化方法——时差场搜索定位算法,并通过对水压致裂模型试验的声发射监测与事件定位验证该方法的可行性,并以相关系数为依据,对比了时差场搜索定位方法与单纯形法的定位效果,由对比结果可知,在该试验中时差场搜索定位方法的效果更好。此外,本文引入了“区域化速度模型”,进一步验证了该方法在复杂速度模型下的适用性。根据定位结果统计了不同参数的分布密度结果,由统计结果可知,不同参数的密度分布特征差异可能较大,在进行参数密度统计时应充分考虑不同参数反映的不同信息,尽可能全面地进行监测分析。基于时差场搜索定位方法,本文进一步提出了地下工程现场监测中的等效定位方法,用以简化定位条件,降低破裂源定位的实用难度。通过五老峰隧道掌子面轻微岩爆的声发射监测与等效定位验证了该方法的可行性:通过对比不同速度模型下的钻孔定位结果,选取更为合理的“组合波速模型”,并采用组合波速模型,对掌子面停工后监测到的少量信号进行定位分析,得到定位结果在掌子面右侧区域,且事件发生时间、事件对应最大r值等统计结果都印证了定位到的声发射事件对应掌子面上的宏观破裂,结合定位结果与参数分析结果,推断掌子面在停工后发生了一次轻微岩爆。
施雪松[9]（2020）在《基于元素和矿物异常分析的隧道不良地质识别方法》文中指出隧道施工过程中突水突泥、塌方、大变形等地质灾害时常发生,致使安全事故发生、人员伤亡和经济损失。地质灾害的发生往往与隧道穿越断层破碎带、蚀变带、岩溶等不良地质影响区有关。施工过程中,识别隧道沿线赋存的不良地质对防灾减灾具有重要意义。从地质分析角度识别不良地质是最基础的方法,方便进行,不影响施工。然而传统隧道内通过地质分析识别不良地质依靠经验,仅进行定性分析,致使识别结果主观性强、误差大,常出现误判漏判现象。不良地质影响区内会出现围岩元素和矿物异常变化的现象,且这种变化具有一定的内在规律。因此本文对断层、蚀变带、岩溶不良地质影响区内岩石的元素和矿物异常特征进行分析总结,结合地球化学、数理统计等异常数据分析方法,对围岩元素和矿物进行定量化分析,建立一种基于元素和矿物异常分析的隧道不良地质识别方法,具体成果如下:（1）建立了隧道围岩元素和矿物数据异常的动态评判标准和评判方法,提出了基于元素和矿物异常分析的隧道不良地质识别方法,是对隧道内传统地质分析法识别不良地质依靠定性分析到（半）定量分析的提升。（2）研发了 TBM搭载式元素数据测试装置,实现了 TBM快速掘进过程中自动采集围岩元素数据,为基于元素和矿物异常分析的隧道不良地质识别方法提供了技术支撑。（3）依托新疆**工程KS隧洞,对提出的基于元素和矿物异常分析的隧道不良地质识别方法进行应用验证,通过采集围岩元素和矿物数据进行异常评判,预测识别出了里程142+800～900范围内的断层破碎带;揭示了穿越该断层破碎带过程中元素和矿物含量的变化规律,以及断层破碎带内矿物转化特征,推测里程142+800～860范围最接近断层。
岳迎新[10]（2020）在《盾构隧道下穿城市既有道路路面沉降的研究》文中进行了进一步梳理随着经济社会的快速发展,城市交通拥堵问题日趋严重,盾构隧道施工成为城市建设的重要环节。由于空间有限,施工时会不可避免地下穿既有道路,当开挖引起的土体沉降过大时,路面就会产生开裂、塌陷或隆起和翻浆破坏,影响道路的安全使用。本文通过FLAC3D有限差分软件建立有关隧道施工的仿真模型,针对太原西南环线晋西隧道下穿某城市既有道路的施工过程,结合工程的实际情况确立开挖步骤和支护方法。探讨了不同因素对开挖引起的路面沉降规律的影响,并通过对比实测沉降和模拟值验证模型的正确性,进一步分析了Peck公式对路面沉降预测的适用性。主要结论如下:（1）三断面沉降曲线呈凹槽型,与正态分布曲线吻合度较高,槽底即拱顶上方沉降最大,在距隧道2.5倍开挖直径范围内的路面受开挖影响较大,沿盾构掘进方向,路面沉降呈逐级增加的趋势,但差值小于5mm,满足路面设计规范的要求;（2）土质条件对路面沉降的影响较微弱,只有粉质粘土比重过大时,路面沉降才会呈现略微增加的趋势;（3）开挖进尺、开挖直径和路面刚度对沉降槽宽度的影响很小,但对路面沉降影响较大,进尺数越大,路面沉降越小,基于实际施工的限制,本次工程开挖进尺确定为2m是最为合理的。开挖直径越大,路面沉降越大,刚度越大,路面沉降越小;（4）交通荷载对沉降槽宽度和路面沉降都有影响。随荷载的增加沉降槽宽度和路面沉降均呈现显着增加的趋势;（5）基于Peck经验公式,通过对实测数据的归纳总结,得到针对直径为12.14m盾构隧道下穿施工时该公式仍然适用;公式中关键参数沉降槽宽度参数K介于0.2～0.52之间,地层损失率η介于0.1～0.24之间,并提出路面沉降最大控制基准为-35.1mm。
二、曲线隧洞掘进方向测设的精确简便方法（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、曲线隧洞掘进方向测设的精确简便方法（论文提纲范文）
（1）基于微震的浅埋软岩隧道围岩破坏与地表振动规律研究（论文提纲范文）
| 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 |
| 1.2.1 微震监测技术的研究现状 |
| 1.2.2 爆破振动效应评估的研究现状 |
| 1.2.3 震源机制研究现状 |
| 1.3 目前研究存在的不足 |
| 1.4 主要研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 浅埋隧道微震传感器阵列优化研究 |
| 2.1 微震监测技术理论 |
| 2.2 工程概况与监测系统 |
| 2.2.1 工程概况 |
| 2.2.2 微震监测系统简介 |
| 2.2.3 微震监测波速模型确定 |
| 2.3 浅埋隧道传感器阵列优化 |
| 2.3.1 常规传感器阵列存在的问题 |
| 2.3.2 隧道洞内传感器阵列优化与布置措施 |
| 2.3.3 隧道地表传感器阵列优化与布置措施 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 软岩隧道围岩破坏震源参数规律研究 |
| 3.1 软岩隧道微震事件震源参数特征 |
| 3.1.1 矩震级与能量 |
| 3.1.2 主频率 |
| 3.1.3 拐角频率 |
| 3.1.4 应力降 |
| 3.1.5 震源半径 |
| 3.2 震源参数间规律分析 |
| 3.3 软岩隧道微震震源参数特征研究 |
| 3.4 围岩失稳过程中的微震震源参数演化 |
| 3.4.1 微震事件矩震级演化分析 |
| 3.4.2 微震信号频率演化分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 浅埋软岩隧道围岩破坏微震震源机制研究 |
| 4.1 微震事件震源机制基础理论 |
| 4.1.1 力偶模型 |
| 4.1.2 震源机制解 |
| 4.1.3 P波初动资料反演方法 |
| 4.1.4 工程实例中微震事件震源机制分析 |
| 4.2 软岩隧道中围岩破坏模型 |
| 4.3 温泉隧道拱肩塌方机制研究 |
| 4.4 围岩失稳区地质与构造发育特征 |
| 4.5 围岩宏观破坏机制分析 |
| 4.5.1 塌方区域优势破裂面产状统计分析 |
| 4.5.2 大震级微震事件震源机制分析 |
| 4.5.3 微震事件震源机制空间分布分析 |
| 4.5.4 隧道围岩宏观破坏模式预判 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 浅埋隧道爆破振动响应微震监测研究 |
| 5.1 地表传感器阵列的监测效果 |
| 5.2 隧道爆破地表振动效应评估指标 |
| 5.2.1 地表地层峰值振动速度(PGV)分析 |
| 5.2.2 爆破振动拐角频率分析 |
| 5.3 七冲隧道爆破振动地表响应评估与控制 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论与创新点 |
| 6.1.1 主要结论 |
| 6.1.2 创新点 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（2）富水环境下水工隧洞渗流计算及结构外水压力研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 附件 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.1.1 问题的提出 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧洞渗流场研究 |
| 1.2.2 隧洞涌水量预测研究 |
| 1.2.3 渗流作用下隧洞衬砌外水压力研究 |
| 1.2.4 隧洞防渗排水措施研究 |
| 1.3 目前研究存在的不足 |
| 1.4 本文的研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 研究技术路线 |
| 第二章 基于保角映射的水工隧洞渗流解析计算研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于复变函数理论的渗流计算方法 |
| 2.2.1 隧洞渗流解析数学模型 |
| 2.2.2 复变函数理论在平面稳态渗流中的应用 |
| 2.3 圆形隧洞渗流解析解 |
| 2.3.1 圆形隧洞围岩水头分布解析解 |
| 2.3.2 圆形隧洞渗流量预测公式推导 |
| 2.3.3 隧洞渗流量的影响因素分析 |
| 2.4 矩形隧洞渗流解析解 |
| 2.4.1 复平面内单位圆隧洞轴对称特征验证 |
| 2.4.2 矩形隧洞渗流解析解 |
| 2.5 直墙圆拱隧洞渗流解析解 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 富水环境下水工隧洞渗流的三维数值模拟研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 水工隧洞渗流有限差分数值模拟基本理论 |
| 3.3 圆形隧洞围岩渗流场数值模拟分析 |
| 3.3.1 圆形隧洞模型及参数 |
| 3.3.2 模拟结果与分析 |
| 3.4 矩形隧洞渗流场数值模拟分析 |
| 3.4.1 矩形隧洞模型及参数 |
| 3.4.2 模拟结果与分析 |
| 3.5 直墙圆拱隧洞渗流场分析 |
| 3.5.1 隧洞模型及参数 |
| 3.5.2 模拟结果与分析 |
| 3.6 隧洞渗流解析解与数值模拟解的对比分析 |
| 3.7 不同水头下直墙圆拱隧洞围岩及衬砌渗流分析 |
| 3.7.1 隧洞数值分析模型 |
| 3.7.2 计算条件 |
| 3.7.3 计算工况 |
| 3.7.4 施工期工况围岩及支护结构渗流分析 |
| 3.7.5 运行期工况围岩及支护结构渗流分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 预灌浆防渗作用下隧洞涌水特征分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 预灌浆技术的提出 |
| 4.3 预灌浆防渗作用下圆形隧洞涌水量推导 |
| 4.3.1 灌浆前探测孔及隧洞毛洞涌水量 |
| 4.3.2 灌浆防渗后校准孔及灌浆隧洞涌水量 |
| 4.4 圆形隧洞涌水特征分析 |
| 4.4.1 探测孔涌水量与隧洞毛洞涌水量之间的关系 |
| 4.4.2 灌浆隧洞涌水量和隧洞涌水量之间的关系 |
| 4.5 软岩隧洞预灌浆加固范围研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 富水环境下隧洞衬砌结构外水压力分布研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 国内外外水压力计算模式 |
| 5.3 圆形隧洞衬砌外水压力解析解 |
| 5.3.1 基本模型及假定 |
| 5.3.2 解析计算 |
| 5.3.3 衬砌外水压力影响因素分析 |
| 5.4 马蹄形隧洞衬砌外水压力分布规律数值模拟分析 |
| 5.4.1 基本模型及参数 |
| 5.4.2 计算工况 |
| 5.4.3 数值计算结果分析 |
| 5.4.4 不同工况下衬砌外水压力折减系数分析 |
| 5.5 排水失效下马蹄形隧洞衬砌外水压力分布规律数值模拟 |
| 5.5.1 隧洞排水系统堵塞机理 |
| 5.5.2 隧洞排水系统堵塞、失效后衬砌外水压力分布 |
| 5.5.3 不同工况下衬砌外水压力折减系数分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 某引水隧洞工程衬砌外水压力分布研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 某引水隧洞工程概况 |
| 6.3 直墙圆拱隧洞衬砌外水压力监测结果分析 |
| 6.3.1 监测点布置 |
| 6.3.2 衬砌外水压力分析 |
| 6.4 直墙圆拱隧洞衬砌外水压力分布数值分析 |
| 6.4.1 计算模型及参数 |
| 6.4.2 计算工况 |
| 6.4.3 隧洞衬砌结构外水压力分布情况分析 |
| 6.4.4 不同工况下衬砌外水压力折减系数分析 |
| 6.5 高外水压力下的“降压减排”措施分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 一、攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 二、攻读博士学位期间参与的科研项目 |
（3）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 |
（4）超长隧洞TBM智能掘进及围岩安全评价研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.4 论文主要创新点 |
| 第2章 EH工程概况 |
| 2.1 地形地貌 |
| 2.2 地层岩性 |
| 2.3 区域水文地质条件 |
| 2.4 EH工程施工中存在的主要工程问题 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 TBM施工隧洞岩体参数智能感知 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 研究区概况 |
| 3.3 数据采集及分析 |
| 3.4 遗传算法优化的支持向量回归模型 |
| 3.5 基于GA-SVR模型的岩体参数智能感知 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 硬岩条件下TBM掘进性能评估 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 研究区概况 |
| 4.3 数据采集及分析 |
| 4.4 研究方法 |
| 4.5 TBM掘进速度AR的预测 |
| 4.6 PSO-BP模型和RF模型预测结果对比 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于云模型的干旱区TBM施工隧洞涌水风险预测 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 隧洞涌水致灾因子分析 |
| 5.3 云模型理论 |
| 5.4 基于云模型建立隧洞涌水风险预测模型 |
| 5.5 工程应用 |
| 5.6 涌水治理技术研究 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 直觉模糊集在岩爆烈度分级预测中的应用 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 直觉模糊集理论 |
| 6.3 基于直觉模糊集的岩爆风险预测模型 |
| 6.4 模型检验 |
| 6.5 工程应用 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 基于变权物元可拓模型的隧洞坍塌风险二维评价 |
| 7.1 概述 |
| 7.2 物元可拓理论 |
| 7.3 变权理论 |
| 7.4 基于变权物元可拓的隧洞坍塌风险二维评价模型 |
| 7.5 工程应用 |
| 7.6 本章小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 附录 参量注释表 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）复杂地质条件下深埋引水隧洞围岩参数反演与蠕变分析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 流变理论研究方面 |
| 1.2.2 流变数值模拟方面 |
| 1.2.3 参数反演方面 |
| 1.3 研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 创新点 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第2章 围岩蠕变本构模型选择 |
| 2.1 岩石的流变特性 |
| 2.1.1 岩石的蠕变特性 |
| 2.1.2 蠕变模型理论 |
| 2.2 岩石模型的比较分析 |
| 2.3 蠕变模型选择 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 复杂地质条件下隧洞围岩参数反演分析方法 |
| 3.1 位移反分析问题的提出 |
| 3.2 总体框架 |
| 3.3 模型融合与方法实现 |
| 3.3.1 最小二乘法与岭回归 |
| 3.3.2 XGBoost |
| 3.3.3 随机森林 |
| 3.3.4 支持向量机(SVM) |
| 3.3.5 无监督算法的最邻近算法(KNN) |
| 3.3.6 模型融合与实现 |
| 3.4 工程实例分析 |
| 3.4.1 工程概况 |
| 3.4.2 正交试验设计 |
| 3.4.3 仿真模型建立与计算 |
| 3.4.4 参数敏感性分析 |
| 3.4.5 参数反演计算过程与验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 蠕变对TBM管片支护体系及过渡断面影响研究 |
| 4.1 FLAC3D基本简介 |
| 4.1.1 FLAC3D求解过程 |
| 4.1.2 FLAC3D蠕变模块简述 |
| 4.2 模型建立与关键参数 |
| 4.2.1 基本假定 |
| 4.2.2 模型建立 |
| 4.2.3 关键参数 |
| 4.3 计算模拟过程 |
| 4.4 计算结果和分析 |
| 4.4.1 蠕变条件下的施工期位移分析 |
| 4.4.2 长期蠕变分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）岩巷掘进钻孔智能定位的关键理论与技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩写和符号清单 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 文献综述 |
| 1.2.1 凿岩台车应用现状及发展趋势 |
| 1.2.2 爆破智能设计研究现状 |
| 1.2.3 凿岩台车运动学及车体定位研究现状 |
| 1.2.4 凿岩台车定位误差分析及精度控制研究现状 |
| 1.2.5 存在主要问题 |
| 1.3 本文研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 智能凿岩台车与巷道的空间关系及测试方法 |
| 2.1 基础研究平台 |
| 2.2 智能凿岩台车与巷道的空间关系 |
| 2.3 模拟环境下空间关系检测技术 |
| 2.3.1 主要零件轴线检测方法——上下边缘竖直角取中法 |
| 2.3.2 装配精度检测方法 |
| 2.3.3 巷道模拟与测量方法 |
| 2.3.4 关节传感器标零 |
| 2.3.5 钻具位姿检测方法 |
| 2.4 凿岩台车2D及3D实体模型的建立 |
| 2.4.1 凿凿台车的测量与实体尺寸模型的建立 |
| 2.4.2 实体建模 |
| 2.5 钻臂理想运动学模型 |
| 2.5.1 车体基坐标系和钻臂末端坐标系位姿矩阵 |
| 2.5.2 D-H法参数 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 考虑现场实际工况的炮孔参数智能规划方法 |
| 3.1 智能规划新方法的设计思路与理论基础 |
| 3.1.1 传统规划方法的缺陷 |
| 3.1.2 不同功能炮孔的设计顺序 |
| 3.1.3 角度约束条件下工作空间的计算 |
| 3.2 不同功能炮孔参数的确定方法 |
| 3.2.1 周边孔的位姿参数确定 |
| 3.2.2 掏槽孔的位姿参数确定 |
| 3.2.3 辅助孔的位姿参数确定 |
| 3.2.4 其余孔的位姿参数确定 |
| 3.3 设计结果与应用效果 |
| 3.3.1 外插角和工作空间函数关系的表达 |
| 3.3.2 现场应用效果 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 关节间隙影响定位精度的补偿设计及其应用 |
| 4.1 关节间隙影响定位精度机制的试验设计及参数间函数关系 |
| 4.1.1 影响钻孔定位精度的关键因素 |
| 4.1.2 试验设计 |
| 4.1.3 数据检验 |
| 4.1.4 数据处理 |
| 4.1.5 下沉函数关系 |
| 4.2 基于测量试验结果的车体定位方法修正 |
| 4.2.1 车体基坐标系和激光坐标系位姿矩阵 |
| 4.2.2 考虑关节间隙影响的车体定位方法修正 |
| 4.3 关节间隙误差补偿实例 |
| 4.3.1 车体实际位姿的测量 |
| 4.3.2 车体定位的修正 |
| 4.3.3 钻孔定位误差补偿 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于双侧钻臂位姿协同约束的车体定位方法 |
| 5.1 原有车体定位方法原理及存在问题 |
| 5.2 双钻臂车体定位方法原理及实现 |
| 5.2.1 双钻臂法与位姿解唯一性证明 |
| 5.2.2 车体基坐标系和激光坐标系位姿矩阵 |
| 5.2.3 车体基坐标系原点位置的求解 |
| 5.2.4 角变量和车体位姿矩阵的确定 |
| 5.3 车体定位实例 |
| 5.3.1 车体实际位姿的测量 |
| 5.3.2 双钻臂法位姿矩阵的建立 |
| 5.3.3 车体位姿矩阵的求解 |
| 5.3.4 两种定位方法对定位效果影响的讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 挠度分布规律与钻孔定位精度控制方法 |
| 6.1 钻臂末端挠度的多元非线性回归 |
| 6.1.1 求末端挠度方法——以基准位置为例 |
| 6.1.2 求解不同位姿下的末端挠度 |
| 6.1.3 基于多元非线性回归确定末端挠度分布规律 |
| 6.2 基于蒙特卡洛法的台车运动学模型修正方法 |
| 6.2.1 采用理想模型计算存在的问题 |
| 6.2.2 基于蒙特卡洛法的模型修正步骤 |
| 6.3 蒙特卡洛修正实例 |
| 6.3.1 参数修正过程 |
| 6.3.2 参数修正结果 |
| 6.3.3 现场钻孔实验验证 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）深部隧洞施工开挖围岩—支护体系协同承载作用机理研究（论文提纲范文）
| 基金项目 |
| 变量注释表 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 协同作用的理论解析 |
| 1.2.2 协同作用的数值分析 |
| 1.2.3 协同作用的试验研究 |
| 1.2.4 存在问题及不足 |
| 1.3 研究内容、创新点及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 创新点 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第二章 深部围岩力学特性与非线性强度模型研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 室内物理力学试验 |
| 2.2.1 现场取样 |
| 2.2.2 试样制备 |
| 2.2.3 试验方法 |
| 2.3 物理力学试验结果分析 |
| 2.3.1 应力-应变曲线分析 |
| 2.3.2 变形特性分析 |
| 2.3.3 强度特性分析 |
| 2.3.4 破坏模式分析 |
| 2.4 深部围岩非线性强度模型 |
| 2.4.1 非线性强度模型的建立 |
| 2.4.2 模型程序的开发 |
| 2.4.3 模型程序的验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同作用力学模型 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 岩石-混凝土界面力学试验 |
| 3.2.1 界面粗糙度的分形描述 |
| 3.2.2 界面法向力学试验 |
| 3.2.3 界面切向力学试验 |
| 3.3 岩石-混凝土界面非线性接触模型 |
| 3.3.1 法向非线性接触模型 |
| 3.3.2 切向非线性接触模型 |
| 3.3.3 两种围岩-混凝土界面接触模型的差异性 |
| 3.4 围岩-支护体系协同承载作用力学模型 |
| 3.4.1 协同承载作用力学模型的建立 |
| 3.4.2 协同承载作用力学模型的求解 |
| 3.4.3 算例分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 深部隧洞施工开挖围岩-支护体系协同作用数值分析 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 围岩-支护体系协同承载作用数值计算方法 |
| 4.2.1 接触面约束条件 |
| 4.2.2 接触问题的有限元方程 |
| 4.2.3 围岩-衬砌界面接触模型程序开发 |
| 4.3 香炉山隧洞施工开挖数值计算 |
| 4.3.1 工程概况 |
| 4.3.2 计算条件 |
| 4.3.3 计算结果分析 |
| 4.3.4 围岩-支护体系协同承载分析 |
| 4.4 协同承载作用的多因素影响性分析 |
| 4.4.1 围岩-衬砌界面粗糙度的影响 |
| 4.4.2 隧洞埋深的影响 |
| 4.4.3 侧压力系数的影响 |
| 4.4.4 支护时机的影响 |
| 4.4.5 支护刚度的影响 |
| 4.4.6 多因素敏感性排序 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 深部隧洞施工开挖围岩-支护协同作用物理模型试验 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 模型试验相似条件 |
| 5.3 模型试验相似材料研制 |
| 5.3.1 围岩相似材料研制 |
| 5.3.2 衬砌相似材料研制 |
| 5.3.3 锚杆相似材料研制 |
| 5.3.4 砂浆相似材料研制 |
| 5.4 真三维地质力学模型试验 |
| 5.4.1 模型试验系统 |
| 5.4.2 模型试验方案设计 |
| 5.4.3 模型制作 |
| 5.4.4 模型开挖与支护 |
| 5.5 模型试验结果分析 |
| 5.5.1 围岩位移场和应力场变化规律 |
| 5.5.2 围岩-衬砌接触压力变化规律 |
| 5.5.3 锚杆轴力变化规律 |
| 5.5.4 围岩和支护结构分担荷载比例 |
| 5.5.5 围岩-支护协同承载作用机理分析 |
| 5.6 模型试验结果与数值模拟对比分析 |
| 5.6.1 围岩位移对比分析 |
| 5.6.2 围岩应力对比分析 |
| 5.6.3 接触压力对比分析 |
| 5.6.4 锚杆轴力对比分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间取得的科研成果 |
| 博士期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（8）地下工程岩体破裂声发射参数表征研究与定位方法优化（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 研究意义 |
| 2 国内外研究现状 |
| 2.1 地下工程岩体破裂失稳灾害监测方法 |
| 2.1.1 基于应力与位移指标的围岩稳定性监测 |
| 2.1.2 基于岩体损伤指标的岩体破坏程度监测 |
| 2.1.3 基于微震与声发射技术的岩体破裂信息监测 |
| 2.2 微震与声发射监测对比 |
| 2.3 地下工程声发射现场监测的主要研究方向 |
| 2.3.1 参数分析 |
| 2.3.2 波形分析 |
| 2.3.3 破裂源定位 |
| 2.3.4 破裂源机制分析 |
| 2.4 存在的主要问题 |
| 2.5 论文研究内容与技术路线 |
| 3 考虑衰减影响的岩石破裂声发射参数表征研究 |
| 3.1 声发射参数衰减规律 |
| 3.1.1 基本参数 |
| 3.1.2 统计参数 |
| 3.1.3 破裂机制分析参数 |
| 3.2 岩石破裂过程中RA与AF值变化规律 |
| 3.3 基于RA与AF值的花岗岩劈裂破坏参数表征 |
| 3.3.1 试验方案 |
| 3.3.2 声发射事件率监测及破裂源定位结果 |
| 3.3.3 花岗岩巴西劈裂过程中RA与AF值分布规律 |
| 3.3.4 花岗岩巴西劈裂过程中剪切破裂占比 |
| 3.3.5 衰减距离对不同参数指标的影响 |
| 3.3.6 CV(r)与b值分析结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 隧道工程岩体破裂声发射监测方法及参数表征研究 |
| 4.1 工程背景与监测方案 |
| 4.1.1 渝广高速华蓥山隧道 |
| 4.1.2 建(个)元高速五老峰隧道 |
| 4.1.3 监测指标选取 |
| 4.1.4 传感器安装方式 |
| 4.2 信号传播距离对声发射参数分析结果的影响 |
| 4.2.1 不同距离下RA与AF值分布 |
| 4.2.2 不同距离下声发射参数随时间发展规律 |
| 4.3 统计方法对CV(r)分析结果的影响 |
| 4.3.1 变异系数统计方法 |
| 4.3.2 参数指标选取对统计结果的影响 |
| 4.4 传感器安装方式对声发射监测结果的影响 |
| 4.4.1 华蓥山隧道不同传感器安装方式下声发射监测结果对比 |
| 4.4.2 五老峰隧道钻孔内外声发射监测结果对比 |
| 4.4.3 不同传感器安装方式下声发射监测结果综合对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 时差场搜索定位方法研究 |
| 5.1 时差场搜索定位算法基本原理 |
| 5.1.1 理论基础 |
| 5.1.2 定位过程 |
| 5.1.3 理论误差分析 |
| 5.2 真三轴水压致裂破裂定位 |
| 5.2.1 试验设备及试样制备 |
| 5.2.2 试验过程 |
| 5.2.3 试验结果与分析 |
| 5.3 声发射参数密度分析 |
| 5.3.1 参数密度计算方法 |
| 5.3.2 绝对能量密度与r值密度对比分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 地下工程岩体破裂等效定位方法 |
| 6.1 等效定位方法基本原理 |
| 6.1.1 等效二维定位基本理论 |
| 6.1.2 等效一维定位基本理论 |
| 6.1.3 结构面控制型失稳等效定位方法辅助措施 |
| 6.1.4 应变控制型失稳等效定位方法辅助措施 |
| 6.2 五老峰隧道掌子面轻微岩爆等效定位 |
| 6.2.1 传感器安装方式与位置 |
| 6.2.2 声发射振铃计数率分布 |
| 6.2.3 掌子面声发射事件等效定位 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）基于元素和矿物异常分析的隧道不良地质识别方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstact |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道不良地质识别方法方面 |
| 1.2.2 地质体元素和矿物异常方面 |
| 1.2.3 元素和矿物测试方法方面 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 基于元素和矿物异常分析的隧道不良地质识别方法 |
| 2.1 不良地质影响区元素异常 |
| 2.1.1 断层带影响区元素异常 |
| 2.1.2 蚀变带影响区元素异常 |
| 2.1.3 岩溶影响区元素异常 |
| 2.2 隧道围岩元素异常评判方法 |
| 2.2.1 元素异常分析方法 |
| 2.2.2 围岩元素异常评判流程 |
| 2.2.3 评判案例 |
| 2.3 不良地质影响区矿物异常 |
| 2.3.1 断层带影响区矿物异常 |
| 2.3.2 蚀变带影响区矿物异常 |
| 2.3.3 岩溶影响区矿物异常 |
| 2.4 隧道围岩矿物异常评判方法 |
| 2.4.1 矿物异常分析方法 |
| 2.4.2 围岩矿物异常评判流程 |
| 2.4.3 评判案例 |
| 2.5 识别方法及实施流程 |
| 2.6 识别方法适用范围 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 隧道围岩元素和矿物信息快速获取方法与装置研发 |
| 3.1 元素信息快速获取方法 |
| 3.1.1 X射线荧光光谱分析法 |
| 3.1.2 手持式X射线荧光光谱仪 |
| 3.2 矿物信息快速获取方法 |
| 3.2.1 X射线衍射分析法 |
| 3.2.2 便携式X射线衍射分析仪 |
| 3.3 TBM搭载装置研发 |
| 3.3.1 总体设计 |
| 3.3.2 岩石X射线荧光光谱仪 |
| 3.3.3 六关节机械臂 |
| 3.3.4 控制系统 |
| 3.3.5 TBM搭载装置现场应用 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 工程应用 |
| 4.1 工程概况 |
| 4.2 隧洞围岩元素异常分析 |
| 4.2.1 初始背景样本 |
| 4.2.2 初始异常界限值 |
| 4.2.3 元素异常评判-里程142+765～810 |
| 4.2.4 背景样本扩充及异常界限值调整 |
| 4.2.5 元素异常评判-里程142+810～920 |
| 4.3 隧洞围岩矿物异常分析 |
| 4.3.1 初始背景样本及异常界限值 |
| 4.3.2 矿物异常评判-里程142+750～810 |
| 4.3.3 背景样本扩充及异常界限值调整 |
| 4.3.4 矿物异常评判-里程142+810～920 |
| 4.4 不良地质识别预测及开挖验证 |
| 4.4.1 里程142+800～830识别预测及开挖验证 |
| 4.4.2 里程142+830～860识别预测及开挖验证 |
| 4.4.3 里程142+860～920识别预测及开挖验证 |
| 4.4.4 整体识别预测结论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间参与科研项目 |
| 在读期间发表论文及学术成果 |
| 发表论文 |
| 发明专利 |
| 软件着作权 |
| 在读期间所获奖励 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（10）盾构隧道下穿城市既有道路路面沉降的研究（论文提纲范文）
| 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 |
| 1.2.1 盾构隧道下穿施工对既有道路的影响研究 |
| 1.2.2 盾构隧道下穿施工引起路面沉降控制方法的研究 |
| 1.3 本文主要研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 盾构隧道下穿城市既有道路路面沉降概述 |
| 2.1 土压平衡盾构机简介及作用研究 |
| 2.1.1 盾构机简介 |
| 2.1.2 开挖分析 |
| 2.2 对盾构隧道开挖引起路面沉降的原因及变形方式的探讨 |
| 2.2.1 隧道开挖施工引起路面沉降的原因 |
| 2.2.2 盾构隧道开挖引起城市道路路面沉降变形方式 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 太原地区盾构隧道下穿城市既有道路工程介绍 |
| 3.1 工程概述 |
| 3.1.1 工程概况 |
| 3.1.2 地质情况 |
| 3.1.3 水文地质 |
| 3.1.4 场地环境 |
| 3.2 隧道设计整体情况 |
| 3.2.1 盾构机选型 |
| 3.2.2 隧道衬砌结构 |
| 3.2.3 隧道洞门设计 |
| 3.2.4 辅助措施 |
| 3.3 隧道施工难点与创新技术分析 |
| 3.3.1 大坡度下坡始发难点分析 |
| 3.3.2 浅覆土始发难点分析 |
| 3.3.3 盾体分体始发难点分析 |
| 3.3.4 创新技术 |
| 3.4 工程监测 |
| 3.4.1 工程监测内容和点位布置 |
| 3.4.2 监测方法 |
| 3.4.3 工程监控标准 |
| 3.5 监测结果分析 |
| 3.5.1 路面纵向沉降分析 |
| 3.5.2 路面横向稳定性分析 |
| 3.5.3 盾构掘进方向影响范围阶段性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 盾构隧道下穿城市既有道路路面沉降数值模拟 |
| 4.1 模拟软件的介绍 |
| 4.1.1 FLAC3D概述 |
| 4.1.2 本构模型 |
| 4.1.3 盾构隧道开挖过程的实现 |
| 4.2 FLAC3D预测盾构隧道下穿施工引起的路面沉降 |
| 4.2.1 计算假定 |
| 4.2.2 工程背景 |
| 4.2.3 建立模型 |
| 4.2.4 模型参数选取 |
| 4.2.5 数值模拟与实际监测结果对比分析 |
| 4.3 不同因素对盾构隧道开挖路面沉降的作用分析 |
| 4.3.1 土质条件对盾构隧道开挖路面沉降的作用研究 |
| 4.3.2 开挖进尺对盾构隧道开挖路面沉降的作用研究 |
| 4.3.3 开挖直径对盾构隧道开挖路面沉降的作用研究 |
| 4.3.4 路面交通荷载对盾构隧道开挖路面沉降的作用研究 |
| 4.3.5 刚度对盾构隧道开挖路面沉降的作用研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 Peck公式在太原地区的应用及路面沉降控制分析 |
| 5.1 Peck公式在太原地区的适应性分析 |
| 5.1.1 Peck公式简介 |
| 5.1.2 回归分析法 |
| 5.1.3 实际案例分析 |
| 5.2 对盾构隧道下穿城市既有道路路面沉降控制的探讨 |
| 5.2.1 路面沉降控制原则 |
| 5.2.2 路面最大沉降量控制标准 |
| 5.3 实例分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、曲线隧洞掘进方向测设的精确简便方法（论文参考文献）
- [1]基于微震的浅埋软岩隧道围岩破坏与地表振动规律研究[D]. 朱凯璇. 北方工业大学, 2021(01)
- [2]富水环境下水工隧洞渗流计算及结构外水压力研究[D]. 黄红元. 重庆交通大学, 2021(02)
- [3]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
- [4]超长隧洞TBM智能掘进及围岩安全评价研究[D]. 王欣. 新疆农业大学, 2021(02)
- [5]复杂地质条件下深埋引水隧洞围岩参数反演与蠕变分析研究[D]. 何殷鹏. 青海大学, 2021(01)
- [6]岩巷掘进钻孔智能定位的关键理论与技术研究[D]. 吴昊骏. 北京科技大学, 2021(02)
- [7]深部隧洞施工开挖围岩—支护体系协同承载作用机理研究[D]. 任明洋. 山东大学, 2020
- [8]地下工程岩体破裂声发射参数表征研究与定位方法优化[D]. 甘一雄. 北京科技大学, 2020(01)
- [9]基于元素和矿物异常分析的隧道不良地质识别方法[D]. 施雪松. 山东大学, 2020(02)
- [10]盾构隧道下穿城市既有道路路面沉降的研究[D]. 岳迎新. 太原理工大学, 2020(07)