隧道设计理论2-课件（PPT·精·选）.ppt

《隧道设计理论》张学富重庆交通大学土木建筑学院?隧道的形成与所处的环境?对隧道结构理论认识过程?隧道结构理论基础的发展与现状?隧道设计理论的主要研究内容?隧道工程及设计理论的研究方法?隧道工程理论与实践中存在的若干问题一、绪论?隧道的形成与所处的环境?早期隧道的形成(人类生活、战备、采矿等的需要) ?现代隧道的形成(钻爆法、 TBM 法、盾构法等) ?隧道所处环境与地面相比较差(施工条件、运营条件) ?对隧道结构理论认识过程?与人类实践和科技进步密切相关: ?(1)随着采矿业、战备、民用地下工程、交通、水电等工程发展得到认识; ?(2)弹塑性力学、土力学、岩石力学、流变理论、有限元、计算机技术等。?断裂力学、损伤力学、灰色系统理论、神经网络模型、混沌理论?隧道结构理论基础的发展与现状?早期围岩压力理论(浅埋)认为:垂直应力是;而侧压系数有不同认识: ? Haim 认为是 1, ? Rankine 认为是, ?金尼克认为是散体压力理论。 H?H??散体压力理论:随着埋置深度增加,认为作用在支护结构上的压力是围岩塌落拱内松动岩体重量: ?太沙基认为塌落拱是矩形, ?普氏认为是抛物线。(没有认识到自行稳定的围岩具有自承能力) H?H??支护与围岩共同作用理论(新奥法施工、支护结构的减少) ?考虑围岩缺陷的计算理论(节理裂隙、软弱夹层、软土隧道与海底隧道) ?考虑环境影响的计算理论(地下水渗流、化学侵蚀、抗震等) ?近年国家自然科学基金有关这方面的部分研究题目: ?隧道开挖全过程的动态可靠度研究(同济大学) ?隧道与地下水相互作用的理论和应用(北方交大) ?隧道及地下工程支护系统侵蚀的环境地球化学研究(长安大学) ?软弱地层隧道盾构掘进施工土体变形的模糊逻辑控制(同济大学) ?隧道喷混凝土衬砌可靠度分析的位移方法(北方交大) ?强震区地铁车站的震害评价与抗震设计准则(北京工大) ?地铁隧道施工对地表沉降及管线变形影响动态控制方法(北方交大) ?大型地下工程的抗震性能及其对地表建筑物的影响(南京工大) ?软土地铁振陷机理研究(同济大学) ?长条形地下结构纵向剪切传递理论与应用研究(同济大学) ?活断层破坏在土体中的传播模式及对地下管线、隧道影响(同济大学) ?大型地下隧道群对沿线地震地面运动影响的研究(天津大学) ?考虑地层多相性条件下结构地震反应机理研究(清华大学) ?纳米复合材料在隧道与地下工程喷膜防水及工艺中应用(西南交大) ?超深公路隧道围岩-支护系统稳定性研究(重庆大学) ?地下施工结构考虑时变特征的动态可靠性分析(同济大学) ?公路隧道突发火灾时交通仿真及路面防灾研究(同济大学) ?隧道设计理论的主要研究内容?地层原岩应力状态及测试技术?隧道围岩的分类及其稳定性?各种围岩及洞形的围岩应力、变形及破坏规律?岩石和土体的力学性质及力学参数的测试与确定?隧道计算的力学模型和本构关系?围岩压力计算理论研究?支护结构应力及变形的现场测试、模型实验和理论研究?支护结构的设计和计算?隧道围岩破坏的防治和加固处理