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基于突变理论的深埋软岩隧道施工围岩稳定极限位移计算方法
| 论文题名： | 基于突变理论的深埋软岩隧道施工围岩稳定极限位移计算方法 |
| 关键词： | 隧道工程;围岩结构;稳定极限位移;软岩流变;深埋条件;突变理论 |
| 摘要： | 随着地下空间工程的开发不断地向深部发展，深埋条件下软岩流变大变形和围岩稳定成为了亟待攻克的技术难点，所以对深埋软岩条件下隧道围岩稳定极限位移的研究有着极其重要的实际意义。 本文参照《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004)确定围岩相关试验参数和隧道形式，并对围岩物理力学参数和隧道支护参数等进行均匀试验设计。选取了能够清楚且全面地反映软岩流变中的弹-黏弹-黏塑性的CVISC蠕变模型作为本次FLAC3D对深埋软岩隧道开挖数值模拟的本构模型，并分析了深埋软岩隧道在开挖完成后的围岩位移、应力情况。利用FLAC3D软件模拟深埋软岩隧道开挖过程，依据每个开挖步中测点断面的塑性区体积增量情况建立尖点突变模型，求解得到突变特征值Δ，然后通过开挖步突变特征值Δ的变化情况得到深埋软岩隧道围岩稳定的极限位移，将均匀试验设计数值参数和极限位移值构造出训练样本，以极限位移值作为因变量，以围岩物理力学参数及隧道支护参数等作为自变量，通过多元线性回归模型，构造深埋软岩隧道围岩稳定极限拱顶下沉位移以及极限水平收敛位移的计算方程;同样利用数据样本，引入进化支持向量回归(support vectorregression，简称SVR)，构造围岩稳定极限拱顶下沉位移以及极限水平收敛位移的计算方程，并对方程预测值和模拟计算值进行误差分析，保证其对深埋软岩隧道的适用性。 论文取得了如下创新性成果: (1)提出了塑性区体积突变理论，结合深部软岩隧道施工黏弹塑三维数值模拟，提出深部软岩隧道施工围岩稳定极限位移的确定方法; (2)运用进化支持向量回归算法，通过样本训练构造围岩稳定极限位移与岩体物理力学参数、工程地质条件之间的SVR智能模型，并根据SVR理论，提出了深部软岩隧道施工围岩稳定极限位移的计算方程。 |
| 作者： | 翁志强 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 刘开云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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