長大動水破碎地質(zhì)隧道災害預警與機械化建造理論及應用

1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 存在的問題與不足
1.4 主要研究內(nèi)容
1.5 技術路線
2 動水軟弱破碎地質(zhì)高精度測算理論與處治技術
2.1 概述
2.2 巖體空隙結構模型及其滲流特征
2.3 動水軟弱破碎地質(zhì)隧道物理模型建立與試驗
2.3.1 相似原理
2.3.2 試驗裝置系統(tǒng)
2.3.3 含水構造超前探測試驗數(shù)據(jù)分析
2.4 軟弱破碎隧道動水構造數(shù)值正演測算
2.4.1 動水地質(zhì)構造地電模型
2.4.2 隧道超前探測裝置形式
2.4.3 動水構造超前探測數(shù)值正演
2.4.4 SERT法干擾識別與去除方法
2.5 動水軟弱圍巖水量測算反演方法
2.5.1 光滑約束的施加
2.5.2 不等式約束的施加
2.5.3 反演流程
2.5.4 反演計算效率改進
2.5.5 算例
2.6 動水水量精確計算技術
2.6.1 模型試驗研究
2.6.2 隧道含水體水量計算技術
2.7 動水處治模型試驗研究
2.7.1 概 述
2.7.2 脲醛樹脂漿液工程性質(zhì)
2.7.3 試驗設計
2.7.4 試驗結果與分析
2.7.5 脲醛樹脂漿液管道封堵機理及條件分析
2.8 動水裂隙注漿模型試驗
2.8.1 概 述
2.8.2 裂隙注漿模型試驗系統(tǒng)
2.8.3 有限邊界裂隙動水注漿試驗結果與分析
2.8.4 試驗影響因素及封堵機理分析
2.9 工程應用
2.9.1 鄭萬高鐵高家坪隧道動水探測計算實踐
2.9.2 武廣高鐵尖峰頂隧道動水破碎軟弱圍巖處治實踐
2.10 本章小結
3 新型預應力錨桿加固軟巖隧道力學特征分析與工程應用
3.1 概述
3.2 研究內(nèi)容和方法
3.3 軟巖破碎地質(zhì)隧道錨桿受力計算模型
3.3.1 軟巖隧道應力場分布
3.3.2 錨桿橫向受力分析
3.3.3 錨桿軸向受力分析
3.3.4 錨桿屈服形式
3.4 軟巖隧道錨桿受力特征分析
3.4.1 巖溶軟巖隧道錨桿受力特征解析解分析
3.4.2 巖溶軟巖隧道錨桿受力特征數(shù)值分析
3.4.3 結論
3.5 DCP、YE預應力錨桿在機械化開挖大斷面隧道中的施工應用
3.5.1 工程概況
3.5.2 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)
3.5.3 支護參數(shù)
3.5.4 DCP、YE錨桿技術參數(shù)
3.5.5 施工工藝
3.5.6 設備配置
3.5.7 質(zhì)量驗證
3.5.8 與傳統(tǒng)錨桿效果對比分析
3.5.9 結論
4 PMS超前地質(zhì)預報預警系統(tǒng)
4.1 概述
4.1.1 系統(tǒng)功能結構圖
4.1.2 數(shù)據(jù)流圖
4.1.3 數(shù)據(jù)結構
4.2 環(huán)境狀態(tài)反饋
4.3 PMS地質(zhì)預報施工組織調(diào)度與工程管理
4.3.1 超前地質(zhì)預報設計方法采集
4.3.2 超前地質(zhì)預報采集
4.3.3 現(xiàn)場施工
4.3.4 超前地質(zhì)預報監(jiān)控
4.3.5 超前地質(zhì)預報預警
4.4 本章小結
5 軟弱破碎地質(zhì)隧道爆破智能設計系統(tǒng)
5.1 概述
5.2 隧道爆破智能設計系統(tǒng)研發(fā)
5.2.1 隧道爆破智能設計系統(tǒng)概述
5.2.2 隧道爆破智能設計系統(tǒng)分析
5.2.3 基于人工智能設計系統(tǒng)原理
5.2.4 隧道智能爆破設計系統(tǒng)組成
5.2.5 隧道爆破智能設計系統(tǒng)的實現(xiàn)
5.2.6 隧道爆破知識庫及推理機設計
5.2.7 爆破參數(shù)設計影響因素分析
5.2.8 隧道爆破設計因素的確定
5.3 本章小結
6 軟弱破碎圍巖智能全斷面施工技術
6.1 概述
6.2 軟弱圍巖全斷面機械化施工特點
6.3 掌子面預加固技術
6.3.1 預加固支護措施
6.3.2 基于三臂鑿巖臺車預加固施工工藝
6.3.3 基于錨桿臺車預加固施工工藝
6.3.4 基于濕噴機械手預加固施工工藝
6.4 基于機械化智能全斷面掘進施工技術
6.4.1 設備選型
6.4.2 施工工藝
6.4.3 全斷面智能信息化技術
6.5 全斷面機械化開挖動力學分析
6.5.1 隧道的施工開挖方法分析
6.5.2 圍巖破壞機理及計算理論
6.6 模型建立及計算參數(shù)
6.6.1 數(shù)值模型建立
6.6.2 模型計算參數(shù)
6.7 全斷面開挖工法數(shù)值分析研究
6.8 圍巖應力對比分析
6.8.1 圍巖位移對比分析
6.8.2 塑性區(qū)對比分析
6.9 全斷面隧道開挖穩(wěn)定性評價
6.9.1 全斷面開挖不同進尺巖體自穩(wěn)性
6.9.2 施工效果評價
6.9.3 施工設備配套技術經(jīng)濟性分析
6.10 本章小結
7 創(chuàng)新點
主要參考文獻