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《淺論滑坡地段隧道變形機(jī)理及災(zāi)害預(yù)測(cè)和治理研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、西南交通大學(xué)博士學(xué)位論文滑坡地段隧道變形機(jī)理及災(zāi)害預(yù)測(cè)和治理研究姓名:陶志平申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:博士專(zhuān)業(yè):巖土工程指導(dǎo)教師:周德培20031101西南交通大學(xué)博士研究生學(xué)位論文第1II頁(yè)摘要在山區(qū)鐵路中,有很多隧道都修建在山體斜坡內(nèi),這些隧道常常會(huì)發(fā)生變形開(kāi)裂等病窖。調(diào)查表明,隧道變形病害與所在斜坡出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象密切相關(guān),并且已嚴(yán)重危及鐵路行車(chē)安全。針對(duì)這一問(wèn)題,本文開(kāi)展了滑坡地段隧道變形機(jī)理和災(zāi)害預(yù)測(cè)、防治方面的研究工作。在滑坡地段隧道變形機(jī)理的理論研究方面。本文在對(duì)近30座施工和運(yùn)營(yíng)隧道進(jìn)行調(diào)研的基礎(chǔ)上,研究了滑坡體的結(jié)構(gòu)、滑坡的成因、隧道與
2、滑面的相對(duì)位置關(guān)系及相應(yīng)的隧道變形特征,提出了隧道與滑面相對(duì)位置關(guān)系是決定隧道變形特征主要因素的觀點(diǎn),并分析了隧道處于滑坡體內(nèi)不同位置時(shí)的受力模式,建立了分析滑坡與隧道變形相互關(guān)系的4類(lèi)地質(zhì)力學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)解析計(jì)算、數(shù)值模擬分析和模型試驗(yàn)等手段用不同的方法詳細(xì)探討了滑坡與隧道變形的相互作用機(jī)理。取得的成果有助于建立完整的滑坡地段隧道變形理論,同時(shí)可為制定有效的工程措施提供理論指導(dǎo)。在隧道變形和滑坡災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)研究方面。本文將灰色系統(tǒng)理論應(yīng)用于滑坡地段隧道變形的預(yù)測(cè)研究,建立了隧道變形預(yù)測(cè)的灰色等維新息模型。并與數(shù)值模擬分析相結(jié)合
3、,建立了以隧道變形預(yù)測(cè)為引導(dǎo),進(jìn)而對(duì)滑坡災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測(cè)的關(guān)聯(lián)預(yù)測(cè)模式。這種方法既可單獨(dú)對(duì)隧道變形進(jìn)行預(yù)測(cè),又可根據(jù)需要對(duì)滑坡災(zāi)害進(jìn)行關(guān)聯(lián)預(yù)測(cè),而且需要的原始數(shù)據(jù)量少,建模方便,分析計(jì)算方法也比較簡(jiǎn)單,便于工程單位應(yīng)用。實(shí)例分析表明,本文建立的灰色預(yù)測(cè)模型和關(guān)聯(lián)預(yù)測(cè)模式是可靠有效的。在隧道變形和滑坡災(zāi)害防治措施研究方面。本文對(duì)滑坡地段隧道變形整治的工程措施進(jìn)行了研究,提出了防治措施應(yīng)與隧道的變形特征結(jié)合起來(lái)的觀點(diǎn),并給出了具體的選擇方法。針對(duì)目前國(guó)內(nèi)常用的滑坡推力計(jì)算方法一傳遞系數(shù)法存在的不足,提出了改進(jìn)算法。改進(jìn)的傳遞系數(shù)法同時(shí)考慮了滑體重
4、量增加和滑面強(qiáng)度降低兩個(gè)不利因素,較好地解決了目前強(qiáng)度儲(chǔ)備法計(jì)算出的滑坡推力偏小和超載法力學(xué)含義不明確的問(wèn)題。算例分析表明,改進(jìn)后的傳遞系數(shù)法的計(jì)算結(jié)果對(duì)于滑坡的安全設(shè)計(jì)是有利的。針對(duì)滑坡地段隧道變形整治中抗滑樁設(shè)計(jì)的特殊性,提出了滑坡地段隧道變形整治中幾類(lèi)抗滑樁的適用條件和確定抗滑樁合理位置的方法,對(duì)隧道變形整治中抗滑樁的合理有效設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)意義。同時(shí),對(duì)普通抗滑樁、預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁和預(yù)應(yīng)力錨索地梁等幾種主要工程措施的設(shè)計(jì)計(jì)算方法進(jìn)行了討論,方便西南交通大學(xué)博士研究生學(xué)位論文第Ⅳ頁(yè)工程部門(mén)在設(shè)計(jì)時(shí)參考。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和國(guó)家
5、西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施,將有越來(lái)越多的鐵路干線在山區(qū)投入建設(shè),斜坡隧道的數(shù)量也將不斷增加,可以預(yù)見(jiàn),斜坡地段因滑坡引起的隧道變形這類(lèi)復(fù)雜的巖土工程問(wèn)題將不可避免地大量出現(xiàn)。本文的研究成果將為運(yùn)營(yíng)隧道的防災(zāi)減災(zāi)、智能化管理系統(tǒng)的建立以及擬建隧道設(shè)計(jì)和施工方法的優(yōu)化提供重要的理論依據(jù)。關(guān)鍵詞:滑坡:隧道變形;災(zāi)害:預(yù)測(cè);治理措施西南交通大學(xué)博士研究生學(xué)位論文第v頁(yè)AbstractInmountainarea,therearealotofrailroadtunnelsarebuiltinslope.Andsometunnel’Sdiseasess
6、uchasdeformationandfractureoccurfrequentlyinthesetunnels.Thesurveyshowsthatdeformationandfractureoftunneliscorrelativewithlandslideintimatelyandendangerssecurityoftrainsrunningseriously.Duetoabovecauses,thetunneldeformationmechanismatlandslidesite,tunneldeformationandland
7、slideforecastingandcontrollingarestudiedinthepaper.1.Basedontheinvestigationandresearchonnearly30buildingorbuilttunnels,thestructureandcauseoflandslide,relativepositionbetweentunneIandslidingplaneandthecorrespondingdeformationfeaturesoftunnelarestudied.Theviewthatrelative
8、positionbetweentunnelandslidingplaneisthemajorcausetodeterminethedeformationfeaturesoftunnelispu