隧道散体围岩力学参数反分析优化及其施工技术研究

本书围绕隧道散体围岩力学参数反分析优化及其施工的关键科学问题，采用理论推导、数值仿真和试验验证相结合的方法，依托相关隧道工程实践，基于Hoek-Brown强度准则实现了隧道散体围岩段的力学参数估算；采用黄金分割法对位移反分析进行优化，基于三维数值模拟及隧道实际工程案例的监控量测，并通过优化后的位移反分析法进行研究，确定了散体围岩的力学参数；提出了一种新的隧道散体围岩力学参数确定方法，研究了不同开挖方法和支护方式对散体围岩隧道稳定性的影响，并给出了对策与建议，为散体围岩隧道的设计、施工及运营维护提供了重要的理论支撑，从而可以提高散体围岩隧道施工过程中的安全性和经济性。

1绪论
1.1研究背景及意义
1.2散体围岩隧道的特点与稳定性分析
1.2.1散体围岩的概念、形成条件及工程特性
1.2.2散体围岩隧道的稳定性分析
1.2.3散体围岩应力重分布与围岩压力计算
1.3岩体强度理论
1.3.1岩体强度理论概念
1.3.2岩体强度理论研究现状
1.3.3Hoek-Brown强度准则国内外研究及应用现状
1.3.4位移反分析国内外研究现状和发展方向
1.4围岩压力理论与散体围岩隧道施工技术的发展现状
1.4.1围岩压力理论的发展现状
1.4.2散体围岩隧道开挖方法的发展现状
1.4.3散体围岩隧道支护理论的发展现状
1.5亟待解决的问题
1.5.1Hoek-Brown强度准则存在的问题和不足
1.5.2位移反分析法研究存在的问题和不足
1.6本书研究方法及主要研究内容
1.6.1研究方法
1.6.2主要研究内容
2基于Hoek-Brown强度准则的散体围岩力学参数反分析研究
2.1概述
2.2Hoek-Brown强度准则
2.2.1狭义Hoek-Brown强度准则
2.2.2广义Hoek-Brown经验强度准则
2.2.3Hoek-Brown强度准则适用范围
2.2.4Hoek-Brown强度准则与Mohr-Coulomb强度准则的转化
2.3工程应用
2.3.1石磨岭隧道工程概况
2.3.2隧道地形和地质条件
2.3.3隧道工程地质与水文地质条件评价
2.4Hoek-Brown强度准则在散体围岩力学参数反分析中的应用
2.4.1概述
2.4.2Hoek-Brown强度准则输入参数的确定
2.4.3估算结果及分析
3基于位移反分析的散体围岩力学参数确定研究
3.1概述
3.1.1反分析的概念与原理
3.1.2位移反分析分类
3.1.3位移反分析本构模型
3.2位移反分析参数及敏感性
3.2.1位移反分析参数
3.2.2参数敏感性
3.3位移反演结果检验
3.4位移反分析在散体围岩力学参数确定中的应用
3.4.1弹塑性位移反分析方法及黄金分割法
3.4.2石磨岭隧道散体围岩位移反分析力学参数
3.4.3石磨岭隧道散体围岩数值模型
3.4.4石磨岭隧道散体围岩段监控量测
3.4.5位移反分析结果及分析
4岩体力学参数确定新方法
4.1概述
4.2新方法提出的背景及意义
4.3岩体力学参数确定新方法
4.3.1岩体力学参数位移反分析优化基本思路
4.3.2参数有效性及唯一性的判别标准
4.4新方法在散体力学参数确定中的应用
4.4.1新方法确定石磨岭隧道散体围岩力学参数结果
4.4.2新方法确定石磨岭隧道散体围岩力学参数正算结果分析
5散体围岩隧道施工技术的数值分析
5.1数值分析
5.1.1数值分析特点
5.1.2FLAC3D简介
5.2隧道开挖方法对散体围岩稳定性影响的数值分析
5.2.1各开挖方法模型及模拟工序
5.2.2全断面法开挖对围岩的稳定性影响
5.2.3超短台阶法开挖对围岩的稳定性影响
5.2.4正台阶预留核心土法开挖对围岩的稳定性影响
5.2.5CD法开挖对围岩的稳定性影响
5.2.6CRD法开挖对围岩的稳定性影响
5.2.7不同开挖方法的效果对比与分析
5.3隧道支护方式对散体围岩稳定性影响的数值分析
5.3.1无支护开挖
5.3.2喷射混凝土支护开挖
5.3.3锚喷支护开挖
5.3.4超前小导管+喷射混凝土支护开挖
5.3.5超前小导管+锚喷支护开挖
5.3.6超前管棚+超前小导管+锚喷支护开挖
5.3.7各种支护效果的对比分析
5.4开挖与支护方法评价
6结论
参考文献