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原文传递大断面黄土隧道稳定性分析

论文题名：	大断面黄土隧道稳定性分析
关键词：	铁路隧道;黄土地质;围岩稳定性;位移监测
摘要：	我国是一个多山多丘陵的国家，并且黄土覆盖面积较大，西部大开发建设的实施促进了我国高速公路、铁路干线网的不断完善，特别是向我国西部多山地区的不断延伸，使交通基础设施建设中穿越黄土高原地区的公路、铁路越来越多。采用隧道来克服地形障碍使线路平直、缩短里程，避免不良地质条件对线路的不利影响，有效地提高线路标准：同时对合理地保护自然环境，避免开挖路堑，减少破坏地面植被，水土保持和维持生态平衡，以及抵御自然灾害都十分有利。目前《铁路隧道设计规范》(TB10003-2005)、《公路隧道设计规范》(JTG/TD70-2004)和最新推广使用的《公路隧道设计细则》(JTG/T D70-2010)中对隧道的设计要求和标准作了详细的规定，但绝大部分是针对山岭岩石隧道，而将黄土归入特殊地质，设计也只是在岩石隧道的基础上降低围岩级别，加大支护参数，做一定的补充规定，给了一些指导意见，尤其是对大断面黄土隧道，上述规范和设计细则均未有所及。大断面黄土隧道稳定性的问题亟待解决：如隧道地质的模糊评判、隧道岩土材料的本构关系、黄土软岩隧道的力学机理、隧道围岩的变形控制指标、支护结构的评价等，国内外对此方面的研究报道甚少，研究工作刚起步。　　本文以新建铁路兰州至重庆线兰州枢纽货车北环线及兰州北编组站(多段隧道总长23km，最长段12.5km)、连霍国道主干线(DJ45)永登-古浪高速公路隧道工程（全长1.6km，分离式）为工程背景，对大断面黄土隧道的稳定性进行了研究分析，主要内容有以下几个方面：⑴总结了目前隧道在设计理论、围岩失稳机理、稳定性的分析方法的研究概况；⑵在隧道施工作业前用TSP物探，对前方不良地质围岩进行超前预报；研究隧道围岩主要工程地质条件，对隧道开挖稳定性的影响；⑶在隧道施工作业中，综合考察隧道初期支护极限相对位移、位移速度及位移速度的变化率，对隧道的稳定性做出准确预判；⑷在隧道支护作业时，考虑隧道围岩与支护结构共同受力变形的特点，将隧道初期支护结构作为串联体系考虑，构建考虑综合安全系数的功能函数，来分析隧道初期支护系统的可靠度；⑸探讨了土这一特殊围岩的力学性质，结合损伤力学的观点利用统计学原理，建立了“横观各向同性土”变形破裂过程的损伤软化统计本构关系。
作者：	陈思阳
专业：	结构工程
导师：	朱彦鹏
授予学位：	硕士
授予学位单位：	兰州理工大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文