竖井结构稳定性分析开题报告

1. 研究目的与意义

随着我国的现代化发展，地铁工程建设步伐加快，地铁等级要求越来越高，干线也越来越错综复杂，为了优化地铁线形，大幅度缩短路线长度，通过改善不良的地质条件，提高出行效率，地铁隧道得到迅速发展。而竖井作为开挖地铁时，通风排气口，挖掘物输送通道，自然而然对于竖井的需求越来越多，竖井也正在向超深，超大直径方向发展。竖井的开挖会打破松散层和围岩中原有应力的平衡，引起周围应力的重新调整，形成附加应力，对竖井周围一定范围的岩土体造成开挖时的扰动变形与破坏，直至达到新的应力平衡状态。

地铁竖井工程作为地铁修建的重要组成部分，且多临近城市主干道路，附近地下管线与周边建筑环境十分复杂，施工工作面较小，在施工过程中面临很多不确定影响因素。随着城市建筑密集程度越来越高，竖井施工邻近建筑物的情况也屡见不鲜。与明挖基坑类似，竖井开挖施工将不可避免地扰动周边环境，改变了初始地层中的应力场和渗流场，从而引起了地层岩土体位移和变形，引起周边地表及邻近建筑物的沉降变形、倾斜甚至开裂，严重时可能造成一定的经济损失， 甚至危害建筑物及周边人员安全。因此，对地铁竖井施工诱发邻域变形与安全控制的研究具有重要意义。

2. 研究内容和预期目标

本文的主要基于flac3d对厦门某隧道竖井进行研究分析，采用数值模拟的方法，分析以下几点1.开挖之前土体的初试平衡 2.在开挖之后，周围围岩所发生的应力，应变。3.单独分析开挖之后支护所发生的位移。开挖以3m为一个流程，每开挖3m进行支护，在数值模拟的过程中，首次开挖需要的初始位移进行清零。预期目标即分析完成上述3个问题。

3. 研究的方法与步骤

本次论文主要是用有限差分数值模拟软件flac3d模拟竖井开挖支护过程, 分析在开挖过程中的围岩应力分布及变形情况, 评价其在开挖及支护过程中的围岩稳定性。

在岩土工程中flac3d求解过程如下：

在岩土工程设计分析时，只有少量的现场数据，故计算结果的变化范围比较大，很难得出精确的计算结果。flac3d可以用于完全预测方面的研究，也可以作为数值试验

4. 参考文献

[1]蒋金泉,韩继胜,等.巷道围岩结构稳定性与控制设计[m].北京:煤炭工业出版社,1999.[2]邹喜正.煤矿巷道围岩稳定性分类[m].徐州:中国矿业大学出版社,1995.[3]于学馥,郑颖人,等.地下工程围岩稳定性分析[m].北京:煤炭工业出版社,1983.[4]朱维申,何满潮.复杂条件下围岩稳定性与岩体动态施工力学[m].北京:科学出版社，1996.

[5]陈育民,徐鼎平.flac/flac3d基础与工程实例[m].北京：中国水利水电出版社，2008

5. 计划与进度安排

[1] 3月19日 ~ 4月1 日文献检索，提交开题报告

[2] 4月 2日 ~ 4 月 29日论文研究，提交外文翻译初稿

[3] 4月 30日 ~ 5 月 27 日论文研究，提交论文初稿