轨道交通隐伏型岩溶地基稳定性分析及岩溶处治PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 问题的提出 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 岩溶隧道工程地质研究现状 2

1.2.2 岩溶地基稳定性分析研究现状 3

1.2.3 极限分析上限法在隧道稳定性分析中的应用现状 7

1.2.4 岩溶隧道数值分析研究现状 9

1.2.5 岩溶隧道模型试验研究现状 11

1.2.6 轨道交通隧道溶洞处治技术研究现状 13

1.3 研究内容与方法 14

1.3.1 研究内容 14

1.3.2 研究思路与方法 15

第2章 广州轨道交通岩溶发育区域地质环境条件分析 17

2.1 概述 17

2.2 岩溶形成条件分析 17

2.2.1 地层条件 18

2.2.2 地质构造分区 18

2.2.3 断裂带与轨道交通线路的关系 20

2.2.4 气象、水文地质条件 21

2.3 广州地区轨道交通沿线岩溶发育特征 25

2.4 岩溶发育规律分析 32

2.4.1 岩溶与岩性的关系 32

2.4.2 岩溶与地质构造的关系 33

2.4.3 岩溶与地形的关系 34

2.4.4 岩溶与新构造运动的关系 34

2.4.5 地表水体与岩层产状的关系对岩溶发育的影响 34

2.4.6 岩溶与气候的关系 35

2.4.7 岩溶与水位升降的关系 35

2.4.8 岩溶发育的带状性和成层性 35

2.5 第三纪岩溶发育情况 35

2.5.1 溶洞高度 36

2.5.2 溶洞顶板厚度 37

2.5.3 首见溶洞顶板埋深 38

2.6 地面塌陷、地面下沉和地裂缝 39

2.6.1 概述 39

2.6.2 地面塌陷与下沉的一般规律 40

2.6.3 地面塌陷与下沉成因分析 41

2.7 土洞 44

2.7.1 土洞的形成过程 44

2.7.2 土洞的分类 45

2.7.3 土洞的形成条件 45

2.8 小结 46

第3章 盾构隧道岩溶地基稳定性相似模型试验研究 48

3.1 相似理论 48

3.1.1 相似理论基本术语 48

3.1.2 相似三定理 49

3.1.3 相似准则的导出 50

3.2 岩土相似材料试验研究 53

3.2.1 概化参数的提出 53

3.2.2 相似材料的选取 53

3.2.3 材料物理力学参数的试验确定 58

3.3 相似模型试验研究 64

3.3.1 模型试验装置 64

3.3.2 试验方案 65

3.4 试验结果整理及分析 72

3.4.1 第1组试验结果整理 72

3.4.2 第2组试验结果整理 75

3.4.3 串珠型岩溶地基极限承载力试验结果 77

3.4.4 试验结果对比分析 79

3.5 小结 80

第4章 溶洞对盾构隧道地基极限承载力的影响规律分析 81

4.1 引言 81

4.2 上限有限元基本理论及数值求解方法 81

4.2.1 极限分析上限法理论 81

4.2.2 上限有限元理论 82

4.2.3 上限有限元非结构化网格自适应加密策略 88

4.2.4 非关联流动法则在上限有限元中的处理方式 89

4.2.5 隧道稳定性上限有限元算例验证 90

4.3 盾构隧道岩溶地基极限承载力自适应上限有限元分析 94

4.3.1 隧道岩溶地基极限承载力上限有限元解与模型试验对比 95

4.3.2 溶洞顶板厚度对隧道地基极限承载力的影响分析 98

4.3.3 溶洞顶板跨度对隧道地基极限承载力的影响分析 103

4.3.4 串珠型溶洞对隧道地基极限承载力的影响分析 109

4.3.5 荷载分布形式对隧道地基极限承载力的影响分析 111

4.4 小结 113

第5章 岩溶对盾构隧道开挖过程影响的数值分析 114

5.1 引言 114

5.2 三维弹塑性有限元基本理论 114

5.2.1 屈服条件 115

5.2.2 硬化定律 117

5.2.3 流动法则 118

5.2.4 加载和卸载准则[78] 118

5.2.5 岩土材料弹塑性本构关系 119

5.2.6 弹塑性体的增量理论[77] 121

5.3 盾构隧道开挖的有限元数值模拟 123

5.3.1 岩土体本构模型的选取 123

5.3.2 分析软件简介 124

5.3.3 计算模型的建立与方案的选取 126

5.4 有限元计算结果分析 130

5.4.1 溶洞在隧道正左侧方 130

5.4.2 溶洞在隧道正下方 136

5.4.3 溶洞对同一断面上不同点之间水平位移的影响 143

5.5 小结 145

第6章 轨道交通溶（土）洞注浆充填材料试验研究 146

6.1 引言 146

6.2 岩溶注浆材料的选择及存在的问题 147

6.2.1 水泥类浆液 147

6.2.2 粉煤灰水泥浆液 147

6.2.3 黏土固化浆液 148

6.2.4 试验研究思路及试验段选择 148

6.3 黏土固化注浆材料实验研究 149

6.3.1 浆液制备原料的选择 149

6.3.2 黏土矿物成分分析 152

6.3.3 试验方案的选择 153

6.3.4 试验指标的测定 154

6.3.5 试验结果分析 157

6.3.6 养护条件分析 160

6.4 黏土水泥浆材现场充填加固试验研究 161

6.4.1 处理原则和加固试验设计 161

6.4.2 现场原位试验及工艺 163

6.4.3 监测与试验测试 167

6.4.4 原位充填注浆加固试验效果评价 170

6.5 黏土浆液注浆加固数值分析 170

6.5.1 模型的建立与参数选择 171

6.5.2 有限元计算结果分析 172

6.5.3 小结 187

6.6 小结 187

第7章 结论与展望 189

7.1 本书研究工作的总结 189

7.2 有待于进一步研究的问题 190

参考文献 192