一、TBM施工隧洞溶洞处理相关技术探讨（论文文献综述）
岳景杭[1]（2021）在《基于深度学习的隧道不良地质超前探测目标区识别与解释方法》文中进行了进一步梳理隧道工程作为我国重要的基础设施建设内容,其蓬勃发展的同时也给施工过程带来了更多的困难与挑战。隧道施工中经常会遇到断层、溶洞、破碎带等多种不良地质情况,容易引发突水突泥、塌方、卡机等工程事故。因此,采用隧道超前预报方法提前探明掌子面前方的不良地质情况,从而制定合理的处置措施与工程预案,对于隧道安全建设具有重要意义。隧道超前预报方法是对探测数据进行成像分析,由经验丰富的工程师根据成像结果确定探测目标区情况,即不良地质所在区域的位置、范围和类型信息。然而在实际应用中,由于现场环境复杂,成像结果中往往包含了多种干扰信息。如地震波法探测中,各种噪声干扰反映在成像结果中使得真实地层的反射界面难以识别;电阻率法探测中,成像结果呈现扩散分布,难以划定含水区域的准确范围。传统的解决方法主要依靠人工经验,受到主观因素的影响较为严重,使得识别目标区域困难,容易造成对灾害源误判漏判的情况。同时,人工处理效率也较低,尤其在TBM等施工隧道中难以满足现场对及时预报、高效掘进的要求。因此,开展隧道不良地质超前探测目标区识别与解释方法研究,对于提高不良地质识别与解释效率、降低漏判误判风险具有重要意义。针对上述问题,本文借鉴深度学习自动挖掘样本特征的理论优势,提出了适用于隧道超前探测目标区识别任务的深度神经网络算法。通过构建成像特征与识别结果的非线性隐式映射关系,可以快速高效的获得不良地质位置与范围信息,为现场施工提供参考依据。在此基础上,为了实现对掌子面前方地质情况的自动化解释,本文结合超前探测成像结果和地质信息,提出了联合解释算法,实现了不良地质类型的综合判断,为隧道超前预报的快速解释提供了可能。本文的主要研究工作及成果如下:（1）针对隧道探测目标区识别问题,本文通过优化特征提取方式,提出了适用于地球物理数据的深度神经网络识别算法。对于地震波法成像结果,提出了交叉组合卷积形式,可以捕捉反射界面信息;对于电阻率法成像结果,提出了中心扩散型空洞卷积形式,可以有效获取电场分布信息。通过将两种卷积形式加载到卷积深度神经网络中,提升了深度学习算法对于隧道超前预报识别任务的适用性。（2）针对隧道不良地质解释问题,本文通过综合成像特征和地质信息,提出了隧道不良地质解释算法。基于模糊层次分析理论,构建了包含专家知识的地质元素数据集,为地质元素定量化评价提供了可能。利用卷积和全链接算法对不同类型数据重构,将（1）中识别的成像特征与地质因素相结合,实现了不良地质类型的综合解释。（3）针对处理效率问题,本文在上述研究工作的基础上开发了一套智能识别与解释系统。通过构建数据处理平台,实现了不同人员远程协同工作;通过封装算法,简化数据处理流程,提高了数据处理效率;保存原始数据和中间处理过程,为今后的数据二次利用提供了可能。同时进行现场实验,验证了本文所提方法的适用性与有效性。
耿阳[2]（2021）在《TBM掘进扰动下岩体水力耦合破裂机制及突涌水灾变机理研究》文中指出TBM施工方法具有施工速度快、安全性好、洞室成形好、机械化程度高等一系列的优点,正以无可比拟的速度优势逐渐成为深埋长大隧洞施工的首选,但深长隧洞工程施工中极易遭遇断层破碎带等不良地质情况,致使TBM施工中遭遇突水等地质灾害,极易导致TBM损坏、报废等重大事故。众多学者针对钻爆法隧道突水灾害的致灾机理与灾害防治开展了大量研究工作,但对于TBM掘进施工的卸荷特性研究较少,对于TBM掘进扰动下岩体的水力耦合破裂机制和突水致灾机理缺乏清晰认识。因此,充分了解TBM掘进施工中的卸荷特性,阐明其对岩体破裂模式的影响,进而揭示含充填断层隧道TBM掘进诱发防突岩体破裂突水的致灾机理显得尤为重要。本文围绕TBM掘进扰动下岩体水力耦合破裂和突水致灾机理,采用理论分析、室内试验、数值模拟和模型试验等综合研究方法,开展系统研究工作,取得如下创新成果:（1）揭示了钻爆法和TBM施工下围岩卸荷特性、扰动特性及破坏特性的区别。钻爆法施工围岩发生高速动态卸荷,更易形成结构面型破坏;TBM掘进施工围岩发生准静态卸荷,更易形成应力型破坏,滚刀切削作用对围岩的扰动较小,可以忽略不计。（2）基于岩体破坏模式及声发射监测数据阐明了不同卸荷条件下岩体水力耦合破裂机制。初始主应力为0时,准静态卸荷下更易诱发形成应力型脆性破坏,破裂压力更大,破坏瞬间能量释放率更高;快速卸荷下更易形成单一裂缝的拉剪破坏。初始主应力σH<σh时,准静态卸荷下岩体破坏模式为单裂缝劈裂破坏;快速卸荷下岩体破坏模式转变为多裂缝切割破坏;随卸荷速率的增大,岩体的破裂压力逐渐降低。初始主应力σH＞σh时,准静态卸荷下岩体破坏模式为单裂缝劈裂破坏,破裂面粗糙曲折;快速卸荷下水力裂缝更易转向形成复杂的三维裂缝网络,主裂缝面平直光滑;随卸荷速率的增加,岩体的破裂压力逐渐增大。（3）揭示了准静态卸荷下导水裂隙角度及主应力差对水力裂缝扩展形态的影响。低主应力差下准静态卸荷,导水裂隙角度θ<45°时,水力裂缝的扩展方向受最大主应力方向控制,θ>45°时受导水裂隙角度控制;随导水裂隙角度的增大,岩体的破裂压力整体呈增大趋势;法向和切向接触力分布具有明显的方向性,其优势方向与导水裂隙角度近似垂直;高主应力差下准静态卸荷,水力裂缝扩展主要受最大主应力方向控制,导水裂隙角度对主裂缝扩展方向影响较小;当θ≥60°时,最大主应力对水力裂缝扩展的诱导作用达到最大且不再受导水裂隙角度的影响。（4）揭示了 TBM掘进诱发防突岩体破裂突水的全过程。整个突水过程可大致分为六个阶段,阶段Ⅰ:掘进开挖阶段,围岩完整性良好;阶段Ⅱ:掌子面渗水阶段,在拱底形成水洼;阶段Ⅲ:掌子面破裂阶段,股状水流沿掌子面渗出并捎带围岩碎渣一起排出;阶段Ⅳ:防突岩体破裂突水阶段,断层内小粒径颗粒沿导水裂隙被冲出带走;阶段Ⅴ:突水突泥阶段,断层充填物涌入隧道,形成大范围突水突泥;阶段Ⅵ:突水结束阶段,突水通道贯通,涌出水流不携带泥沙。（5）基于多元信息（渗压、应力、位移）的实时监测,揭示TBM掘进扰动下岩体渐进破坏突水的致灾机理。位移场演化规律:位移陡升起始时间要提前于突水发生时间,以此可作为前兆预警信息;突水发生后拱底位移出现二次陡升,表明该突水类型为隔水岩体破裂突水。应力场演化规律:断面Ⅲ处拱顶应力出现小幅回落,围岩应力释放率更高;防突岩体破裂前形成“峰值应力平台”,随后出现应力陡降,以此可作为突水前兆信息。渗压场演化规律:防突岩体破裂前形成“峰值渗压平台”,随后出现应力陡降;对于高压充水倾斜断层突水,突水通道近似与断层方向垂直。
张凤凯[3]（2020）在《TBM破岩震源探测数据的全波形反演和逆时偏移成像方法》文中进行了进一步梳理TBM施工方法因具有掘进速度快、成洞质量高、高效安全等优点,被广泛应用于长大隧道施工。TBM对于不良地质体和复杂地层的适应能力较差,若未能探明掌子面前方地质情况并及时处治,容易导致刀具异常磨损、刀盘损毁等后果,甚至造成TBM卡机报废、施工人员伤亡等严重工程事故。因此,十分有必要在TBM施工过程中进行超前地质预报,及时探明不良地质体并进行处理,保障TBM安全高效掘进。TBM施工方法机械结构庞大、工序衔接紧密、掘进速度快,使得容许探测时间短、可用探测空间狭小,给传统隧道超前探测方法的应用带来了较大的困难。TBM破岩震源地震超前探测方法采用“变噪为源”的思想,可随TBM掘进探测掌子面前方断层、溶洞等不良地质体。但是现有破岩震源探测数据处理方法常重视异常体的界面成像,而忽视了波速的反演,直接利用直达波波速进行成像。这一方面导致难以实现波速和界面的双参数地质解释;另一方面由于波速不准确,导致界面成像精度受限。因此,亟需研究适用于TBM破岩震源探测的波速精确计算方法,优化反射界面的成像效果,实现波速和界面的联合解释。针对上述TBM破岩震源探测波速求取困难和界面成像精度受限的难题,本文采用理论分析、数值计算与现场试验的方法,以适用于TBM破岩震源探测数据的高精度反演与成像方法研究为核心,开展了互相关干涉方法、全波形反演方法、逆时偏移成像方法相关研究,实现了 TBM破岩震源探测数据的全波形反演与逆时偏移成像。针对隧道典型不良地质开展了系统的数值模拟及处理分析,总结了相应的反演成像特征。最后,本文方法在现场工程中得到了较好的验证。本文的主要研究工作及成果如下:（1）基于子波估计和波形校正的互相关地震干涉方法。对比常用的地震干涉方法,选用了较为稳定的互相关干涉处理破岩震源探测数据,并利用重叠时间窗和加窗谱估计方法提升虚源地震记录恢复效果;在此基础上,针对地震干涉法所得虚源地震记录振幅、相位信息准确性偏差的问题,使用基于高阶累积量的子波提取算法提取虚源记录子波,并根据参考子波对虚源地震记录进行波形校正,得到以雷克子波为震源子波的虚源地震记录,为后续处理提供可靠数据基础。（2）基于波速校正和正则化的隧道全波形反演方法。全波形反演是一种公认的高精度波速反演方法,但对初始波速模型要求较高,本文提出基于多重积分变换波场和归一化积分目标函数的全波形反演方法,可在不佳的初始模型下取得较好的反演效果。隧道地震探测数据量过少且偏移距过小,会导致全波形反演出现多解性问题。为此,本文假定掌子面前方地质结构体内部波速变化平缓、地质结构之间波速变化剧烈,据此提出了波速校正和正则化方法,将其引入隧道地震全波形反演,降低了反演的多解性,提升了波速反演效果。（3）基于反演波速和相干因子的逆时偏移成像方法。逆时偏移成像是一种高精度的反射界面成像算法,其成像精度依赖于波速模型。本文使用全波形反演提供较准确波速模型,提升了逆时偏移成像的定位精度。破岩震源数据主频较低,使得成像结果分辨能力不强,为此本文使用相干因子校正方法,改善成像结果的分辨能力。（4）基于多次探测数据联合处理的TBM破岩震源探测全波形反演和逆时偏移成像方法。将前三项研究内容结合,实现了破岩震源探测数据的全波形反演和逆时偏移成像,得到掌子面前方不良地质体的较精确位置和形态。同时将掘进过程中近距离多次破岩震源探测数据联合处理,提升全波形反演和逆时偏移成像的稳定性,得到更优的反演和成像结果。针对隧道典型不良地质体开展系统的数值模拟试验,揭示了典型不良地质体的反演和成像特征,提出了初步的地质解译准则。基于上述研究成果,利用吉林引松供水工程、新疆某工程、云南高黎贡山公式实测数据开展试验验证,成功反演和成像出掌子面前方的断层、岩体破碎等不良地质,验证了本文方法的有效性和可靠性。
王鑫[4]（2020）在《中部引黄工程输水隧洞涌水综合治理方案的研究》文中进行了进一步梳理近年来,随着生产生活的需要,越来越多的隧洞工程开工建设。交通、水利等工程建设过程中由于线路距离长、地质条件复杂,很多需要建设隧洞工程来满足线路布置方案,尤其是在山区地区修建的水工隧洞工程,在施工过程中具有距离长、埋深大、水文地质条件复杂、工作面小、干扰大等特点,施工过程中不可避免地会遇到不良地质洞段,发生塌方、岩爆、涌水等现象。山西中部引黄隧洞工程全线位于吕梁山区地带,水文地质情况尤为复杂,工程实施过程中对隧洞涌水的综合性处理成了隧洞建设过程中面临的主要难题之一,单一堵水或排水的措施受工程实际情况限制以及环保要求已经无法满足工程建设需要。本文根据隧洞工程建设中的涌水问题,从隧洞涌水危害、隧洞涌水量的预测、隧洞涌水治理措施、隧洞超前地质预报等方面对隧洞涌水综合治理进行分析,结合中部引黄工程总干隧洞TBM标段涌水治理方案及中部引黄工程西干施工23标钻爆法施工涌水处理方案,从其工程地貌、水文地质、工程地质、水量预测等方面综合分析,通过对总干线TBM1标经历多次涌水,最后成功通过富水洞段的施工技术进行全面总结,同时结合西干线施工23标即将面临的富水洞段的综合治理措施进行归纳总结,结合国内外一些涌水处理的办法,对地下涌水综合处理办法进行分析总结,得出一套较完整的处理方案:“隧洞施工期应该紧紧围绕地下水预报为先、以堵为主、以排为辅、堵排结合的原则进行综合治理,且随着地下隧洞工程建设与地下水保护要协调发展的新理念,‘以堵为主’的隧洞涌水处理原则已占主导地位”的初步结论。结合中部引黄工程引水隧洞水文地质条件,对地下涌水方案进行总结归纳,对中部引黄工程施工具有帮助指导意义,同时也希望对相似的地下隧洞工程的地下水处理提供一些施工思路,以便于开展针对性的涌水治理。
尹一龙[5]（2020）在《基于模糊数学模型的TBM选型研究》文中认为目前来讲,在施工工程中面临的困难也逐渐的增加,不管是施工环境、地形,还是施工处的地质情况,由于TBM具有自身独特的优势,因此,TBM工法已经成为深埋长大隧道施工中采用的主要的方法,之所以选择这一方法,主要从涉及到三个方面的因素,具体来讲包括造价、技术以及工期等。然而,使用TBM工法进行施工时,受到了很多因素的影响,这就在一定程度上降低了这一基本方法的适用范围,主要的影响因素包括了软岩大变形、岩爆、突涌水等,所以在施工过程中能否使用TBM工法,就需要进行相应的适应性评价。从目前的情况来看,不管是对TBM的选型,还是掘进适应性进行评价时,都未建立相对完善的量化分析方法、系统理论,这些原因都会给其适应性带来消极的影响。因此,基于复杂地质条件基础上,要想对TBM工法进行合理的运用,对于其进行适应性研究就显得非常的重要,也成为了目前研究的重要方向。本文以国内外学者研究为基础,梳理了模糊数学评价法和TBM设备选型的研究进展,对如何量化TBM设备选型中各影响因素指标,对如何将模糊数学评价法融入TBM设备选型进行了研究,主要研究结论如下:（1）对隧洞工程中TBM设备选型原则进行了梳理,界定了TBM设备选型中的内部因素和外部因素,阐述了TBM设备选型的内涵及设备选型的依据及方法,列举了常见的系统性的一些TBM设备选型的方法。（2）构建对TBM设备选型的评价体系,再根据具体的实际情况选取评价指标,并且,对评价指标具体计算以及主要意义做了详细的介绍,基于以上分析,对选取的指标的主要的内容做了具体的明确;其次,根据相关理论知识,建立相应的评价模型,且建立在模糊数学的TBM设备选型的基础上,接下来通过对层次结构的建立,得到相应的比较判断矩阵,再然后明确了权重、隶属度;最后,根据实际情况选取较为合理的综合指数评价法,另外基于传统的评价法基础上,对其进行适当的优化、完善,并对传统的方法与改进后方法的进行了一个简单的对比,从而充分说明本文选取的综合指数法的必要性以及合理性。（3）对中部供水工程概况进行简介,然后,将模糊数学理论应用到TBM设备选型评价中,通过对比较判断矩阵的具体明确,同时对确定了权重以及隶属度。最后基于改进后的综合指数评价模型应用于中部供水工程TBM设备选型,给出选型建议得出最终的评价结果。
齐文彪,刘阳,薛兴祖,徐世明,马振洲[6]（2019）在《吉林引松工程超长有压隧洞关键技术》文中研究表明目前国内输水工程线路穿越浅埋沟谷段进行后张法无黏结预应力环锚隧洞结构和涵洞结构的现场原位试验工程实例不多,节省工程投资和加快施工进度采用TBM开挖的Ⅰ、Ⅱ类花岗岩隧洞不衬砌技术的成功案例较少。吉林引松工程在规模大、地质条件复杂、技术难度高建设条件下采用超长有压引水隧洞,利用BQ法进行长大隧洞岩石质量分级对比分析,通过理论研究、数值计算、模型试验和生产性原位试验,解决了超长有压隧洞关键技术问题。工程建设中采用的岩溶地质勘察和可靠的技术手段,可为大直径TBM穿越灰岩岩溶地区方案布置提供借鉴意义。
罗武先,袁木林[7]（2018）在《开敞式TBM在吉林中部引水工程灰岩岩溶隧洞中的应用》文中提出开敞式TBM在我国山岭隧道施工中应用较多,然而在含有灰岩岩溶地层的长大隧洞中应用较少。通过对开敞式TBM在长大隧洞中快速掘进条件进行分析,提出了开敞式TBM穿越长距离灰岩岩溶地层的快速掘进技术。在此基础上,总结了吉林省中部城市引松供水总干线施工四标段TBM穿越灰岩岩溶段的具体措施和关键技术,结合实际情况对开敞式TBM穿越灰岩岩溶构造地层的预报、处置等措施给出了建议。
樊志威[8]（2018）在《引汉济渭秦岭隧洞岭北TBM段围岩工程地质环境研究》文中认为引汉济渭秦岭隧洞穿过许多复杂地质单元和构造带,采用传统的地质分析方法预测软岩大变形、围岩失稳、突水涌泥等不良工程地质问题难度很大。针对秦岭输水隧洞围岩特点运用新的构造理论和分析方法对岭北TBM（Tunnel Boring Machine）施工段工程地质环境进行分析,有利于优化围岩分类和为隧洞超前地质预报奠定基础。论文具有潜在的工程应用价值和科学意义。（1）对隧洞地质条件预报研究方法以及隧洞内各种不良地质体出现的前兆特征进行归类总结,分析各种预报方法的优缺点和适用性,指出岭北TBM施工段围岩工程地质环境研究存在的问题是区域构造背景分析与围岩特性分析脱节,围岩分类未能体现出秦岭隧洞隧址区构造的个性特点。（2）将以板块构造为核心的秦岭造山带理论研究成果作为背景应用于秦岭隧洞地质环境研究中,对隧址区不同构造单元内的岩性分布、地质构造特点进行分析,厘定各构造岩片的大地构造单元归属。（3）对秦岭隧洞岭北TBM施工段地表及洞室内构造变形特征和空间展布规律进行分析,借助极射赤平投影分析片理和节理产状的空间变化规律,恢复构造应力场,探讨构造变形机制,从宏观尺度预测秦岭隧洞围岩断层、节理、片理等地质环境特征。（4）对岭北TBM段洞室内典型断面的围岩显微构造特征进行分析,揭示围岩的矿物组成以及微观构造特征,为隧洞工程地质分区和超前地质预报提供依据。（5）在对当前隧洞围岩分类的几种主要方法进行评述的基础上,分析以水利水电工程围岩分类方法为依据的岭北TBM施工段围岩分类结果的特点、和规律性,探索大地构造单元归属、脆性断裂、韧性断裂、岩性对围岩分类的影响,提出优化围岩分类的建议思路。本文首次将以板块构造为核心的秦岭造带理论研究成果作为背景应用于隧洞地质环境研究中,可称之为一级决定论,尺度最大。秦岭隧洞的岩性分布,即群、组、段的分布受制于各自的板块位置和沉积、火山活动、变质环境,分布具有规律性,从根本上决定了围岩基本特性,属于二级决定论。本文的特点在于为秦岭隧洞超前地质预报.奠定基础,提出了一级决定论、二级决定论,层层逼近三级尺度（围岩超前地质预报范围）的研究思路。
王欣[9]（2017）在《怒江调水入疆线路及其超长隧洞（斜井）施工技术研究》文中研究指明为了缓解新疆水资源短缺的现状,在对从通天河调水入疆、南水北调西线工程和从雅鲁藏布江调水入疆的分析和讨论的基础上,首次提出了每年从怒江调水60×108m3入疆的调水方案,而怒江调水入疆工程中超长输水隧洞的施工是整个调水工程的控制性工程,输水隧洞不仅要穿越扎曲、通天河和楚玛尔河等较大河流,还要穿越唐古拉山和昆仑山等较大山脉,沿线的水文地质条件复杂,采用TBM施工时,要解决TBM在不同复杂地质条件下的超前地质预报和长距离通风问题,此外,输水隧洞尾部的深斜井位于海拔3000m以上,深斜井的施工和出渣也是调水工程中需要解决的难点之一。本文主要研究内容和得到的主要结论如下:（1）通过规划怒江调水入疆工程的调水路线和工程规模,初步设计主要建筑物的结构及尺寸,估算工程投资,证明了从怒江调水入疆工程在技术上和经济上是可行的,与从通天河调水入疆和从雅鲁藏布江调水入疆相比,从怒江调水入疆既避免了与南水北调西线工程的调水矛盾,也降低了调水工程的施工难度和风险,是一个可行性较高的调水方案。（2）为了加快输水隧洞的开挖速度和确保开挖质量,根据输水隧洞距离长、埋深大的工程特点,输水隧洞选用双护盾TBM进行开挖;由于TBM在不进行大修的情况下最大可掘进25km,大修后掘进总长可达30km,因此,根据TBM的使用寿命和施工时的出渣要求,开挖8条支洞将长492km的输水隧洞分为9个施工段,支洞之间的间隔为55km,其中1#支洞距离输水隧洞的进口56km,8#支洞距离输水隧洞的出口51km。（3）为了确保输水隧洞穿越复杂地质条件段时的施工安全,应重点对TBM施工前方120m内岩层的水文地质情况进行超前地质预报,并根据不同的地质条件,采取不同的预报方法,TBM遇到围岩中含水量较大时,在TBM前方120m的范围内,由远及近分别采用地质分析法、TEM法和BEAM法进行超前地质预报;TBM遇到断层破碎带时,在TBM前方120m的范围内,由远及近分别采用TSP法、地质分析法和地质雷达法进行超前地质预报。（4）根据输水隧洞的通风特点,并结合不同通风方式的优缺点,输水隧洞采用压入式通风,最大通风长度设计为12km,开挖22个竖井将全长492km的输水隧洞共分为23个通风段,输水隧洞施工时洞内的最大需风量为3168.9m3/min。输水隧洞尾部深斜井的总长为522m,倾角为50°,斜井分上、下2段进行施工,上、下井段之间用平洞进行衔接,其中上井段和下井段的长均为261m,深斜井的出渣采用自上而下的导井-扩挖法进行施工。（5）导井的倾角,石渣含水率和石渣级配对导井出渣率的影响显着性的大小顺序为:导井的倾角>石渣含水率>石渣级配。在石渣级配不变的情况下,导井的临界倾角随着石渣含水率的增大而不断减小,在石渣含水率不变的情况下,导井的临界倾角随着石渣直径的增大先减小后增大。在石渣含水率为1%,石渣级配为Ⅴ的条件下,导井在出渣的过程中不发生堵井的最大临界倾角为48°。
王传武[10]（2017）在《TBM施工隧道含水构造三维激发极化超前探测方法与应用》文中研究说明我国已成为世界上隧道修建规模最大、面临地质条件最复杂的国家。TBM（Tunnel boring machine）隧道施工方法具有快速经济的优势,应用越来越广泛。同时,TBM施工方法对地质条件适应性差,TBM掘进穿过断层、溶洞等不良地质发育段落时地质灾害发生频繁,其中含水构造作为灾害源引起的突水突泥灾害往往造成TBM损毁、工期延误、重大经济损失甚至人员伤亡。因此,TBM施工隧道含水构造超前探测理论与技术研究成为TBM施工隧道建设中亟需解决的关键科学问题。钻爆法施工隧道激发极化超前探测可有效探测掌子面前方含水构造,为TBM施工隧道含水构造超前探测提供了可行途径。但在TBM施工隧道中进行激发极化超前探测尚存在一系列问题:①TBM施工环境复杂,电磁干扰强烈,TBM施工机械占据隧道大部分探测空间,钻爆法施工隧道中激发极化超前探测观测形式难以直接使用,缺乏适用于TBM施工隧道的三维激发极化超前探测观测形式;②TBM强烈电磁干扰会对三维激发极化超前探测观测数据产生影响,但影响规律尚不明确,缺少降低或去除TBM干扰影响的有效方法;③TBM施工隧道三维-激发极化超前探测受物理空间限制与TBM强烈电磁干扰,反演成像结果对异常体定位存在偏差,缺少提高反演定位精度、压制反演多解性的适用方法。针对上述问题,本文主要开展了以下研究工作:利用三维有限元正演模拟研究钻爆法隧道中常用激发极化观测形式对异常体的响应特征规律,模拟激发极化超前探测单点供电与多点聚焦供电,分析对应的电场分布特征,提出了适用于TBM施工隧道的三维激发极化超前探测聚焦扫描式观测形式;研究TBM施工机械对三维激发极化超前探测聚焦扫描式观测形式观测数据的干扰影响规律,提出基于统计比例的TBM干扰去除方法;为提高TBM施工隧道三维激发极化超前探测反演对异常体的定位精度,分析传统光滑约束反演中光滑约束权重对反演结果的影响,研究敏感度矩阵元素分布特征,提出基于敏感度加权的三维激发极化反演成像方法,在三维电阻率反演中利用已知地质信息,施加基于松弛变量的不等式约束压制反演多解性,设计基于OpenMP的总体系数矩阵cholesky分解与敏感度矩阵求解的并行计算算法加速反演;建立TBM施工隧道典型不良地质三维激发极化聚焦扫描式观测形式超前探测模型,分析断层、溶洞、复合地层等不良地质体的反演成像特征,使超前探测结果为TBM施工决策提供依据,在TBM施工隧道现场验证三维激发极化超前探测方法的有效性。在上述研究工作中,取得的研究结果如下:（1）隧道激发极化超前探测定点源三极、动点源三极、聚焦/聚焦测深观测形式对掌子面前方一定范围内低阻异常构造具有异常响应,模拟计算中多同性源阵列式观测形式对探测目标的异常响应程度较强,可达20.5%;多同性源阵列式观测形式受掌子面后方干扰构造及隧道支护结构的干扰影响较小,干扰异常比例低于0.6%。同时,相比于单点供电,多点聚焦供电方式可使电流在掌子面前方更集中,向隧道径向扩散较小,探测区域内电位降低速度减慢,形成聚焦效应。模拟计算模型中低阻异常构造深度小于12m时,单点供电的异常响应程度较强;深度大于12m时,多点聚焦供电方式的异常响应较强。（2）以多同性源阵列式与E-SCAN模式为基础的三维激发极化聚焦扫描式观测形式,对掌子面前方一定范围内地质异常体具有有效异常响应,受TBM构件等干扰影响程度低,可满足TBM施工隧道超前探测要求。（3）TBM复杂环境三维激发极化聚焦扫描式观测形式观测数据受TBM干扰具有较强的规律性,数值计算模型中改变探测区域内低阻异常构造位置、尺寸等参数,TBM模型参数保持不变时,观测数据受到的TBM干扰异常比例大致在12.0%左右。基于统计比例的TBM干扰去除方法,可有效去除TBM复杂环境三维激发极化超前探测观测数据受到的TBM干扰影响,开展的数值算例中观测数据的TBM干扰异常比例由10%以上降低到1.2%以下,现场试验的TBM干扰异常比例由23%以上下降到5.6%以下。（4）TBM施工隧道三维激发极化聚焦扫描式观测形式的反演计算中,光滑约束权重参考范围为0.1～1.0,当隧道断面、电极极距等变化时,光滑约束权重需做适当调整。反演中敏感度矩阵元素量级相差可达1010,模型单元与供电电极、测量电极越近,对应的敏感度元素绝对值越高。基于敏感度加权的反演方法,可提高三维激发极化反演深度定位精度,基于已知地质信息的松弛变量不等式约束反演方法,可有效压制反演多解性。（5）TBM施工隧道三维激发极化超前探测数值模拟的反演成像结果可较好反映断层破碎带、溶洞、复合地层等不良地质条件,预报结果可用作TBM施工决策依据。工程现场应用证明了 TBM施工隧道三维激发极化超前探测技术的可行性和有效性。
二、TBM施工隧洞溶洞处理相关技术探讨（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、TBM施工隧洞溶洞处理相关技术探讨（论文提纲范文）
（1）基于深度学习的隧道不良地质超前探测目标区识别与解释方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隧道不良地质超前探测方法研究现状 |
| 1.2.2 基于深度学习的目标识别与解释方法 |
| 1.3 目前研究存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容、技术路线和创新点 |
| 1.4.1 本文的主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.4.3 创新点 |
| 第二章 基于深度学习特征提取的隧道探测目标区识别方法 |
| 2.1 隧道地震波法与电阻率法探测原理及成像特征分析 |
| 2.1.1 地震波法探测原理及其成像特征 |
| 2.1.2 电阻率法探测原理及其成像特征 |
| 2.2 基于典型特征提取的卷积深度神经网络算法 |
| 2.2.1 典型特征提取方法 |
| 2.2.2 TD-Net深度神经网络算法 |
| 2.3 隧道探测目标区识别效果分析 |
| 2.3.1 地震波法识别效果 |
| 2.3.2 电阻率法识别效果 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于深度学习信息先验的隧道不良地质解释方法 |
| 3.1 地质先验信息量化方法 |
| 3.1.1 基于模糊层次分析的数据量化方法 |
| 3.1.2 地质先验信息一致性评价 |
| 3.2 基于地质信息先验的深度神经网络算法 |
| 3.2.1 地质先验信息数据集构建 |
| 3.2.2 TE-Net深度神经网络 |
| 3.3 隧道探测不良地质解释数值实验 |
| 3.3.1 地震法探测地质解释示例 |
| 3.3.2 电阻率探测地质解释示例 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于深度学习信息融合的隧道不良地质联合解释方法 |
| 4.1 基于“地震-电法-地质”信息融合的联合解释方法 |
| 4.1.1 TU-Net深度神经网络 |
| 4.1.2 基于迁移学习的参数初始化方法 |
| 4.2 隧道不良地质联合解释数值实验 |
| 4.2.1 数据集构建及网络训练 |
| 4.2.2 地震-电阻率联合探测地质解释示例 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 隧道超前探测智能识别解释系统及工程验证 |
| 5.1 系统总体设计 |
| 5.1.1 功能模块需求性分析 |
| 5.1.2 总体架构 |
| 5.1.3 功能模块 |
| 5.2 工程验证 |
| 5.2.1 吉林引松供水工程地震探测 |
| 5.2.2 引红济石调水工程电法探测 |
| 5.2.3 高黎贡山隧道工程“地震-电法”联合探测 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的科研成果、参与项目及所获奖励 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）TBM掘进扰动下岩体水力耦合破裂机制及突涌水灾变机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 防突岩体破裂型突水方面 |
| 1.2.2 岩体水力耦合破裂方面 |
| 1.2.3 TBM掘进扰动特性方面 |
| 1.3 主要内容与创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 创新点 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第二章 逐级卸荷下岩体水力耦合破裂试验研究 |
| 2.1 TBM与钻爆法施工对围岩应力场分布的影响 |
| 2.1.1 TBM与钻爆法施工区别 |
| 2.1.2 TBM与钻爆法施工围岩应力场分布特征 |
| 2.2 岩石基本力学性质测试 |
| 2.2.1 试件的加工制作 |
| 2.2.2 单轴压缩试验 |
| 2.2.3 巴西劈裂试验 |
| 2.2.4 三轴压缩试验 |
| 2.3 逐级卸荷下岩体水力耦合破裂试验设计 |
| 2.3.1 试验系统介绍 |
| 2.3.2 试验方案设计 |
| 2.4 水力耦合破裂结果分析 |
| 2.4.1 水力裂缝扩展规律分析 |
| 2.4.2 水力耦合破裂声发射信号分析 |
| 2.4.3 水力耦合破裂压力分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 准静态卸荷下岩体水力耦合破裂数值模拟研究 |
| 3.1 离散元方法基本理论与流-固耦合原理 |
| 3.1.1 颗粒流理论假定与基本方程 |
| 3.1.2 平缝节理模型 |
| 3.1.3 流-固耦合基本原理 |
| 3.2 宏细观参数标定及数值模型正确性验证 |
| 3.2.1 宏细观参数标定 |
| 3.2.2 数值模型正确性验证 |
| 3.3 准静态卸荷下含导水裂隙岩体水力耦合破裂数值模拟研究 |
| 3.3.1 数值模型建立 |
| 3.3.2 模拟方案设计 |
| 3.3.3 数值计算结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 TBM掘进诱发突涌水灾害模型试验设计 |
| 4.1 工程概况 |
| 4.2 流-固耦合相似材料配制 |
| 4.2.1 相似理论 |
| 4.2.2 围岩相似材料配制 |
| 4.2.3 围岩相似材料基本力学参数测试 |
| 4.2.4 充填断层相似材料配制 |
| 4.3 模型试验系统组成 |
| 4.3.1 全自动真三轴模型试验系统 |
| 4.3.2 TBM掘进开挖装置 |
| 4.3.3 水压加载系统 |
| 4.3.4 数据监测与采集系统 |
| 4.4 模型试验的设计与实施 |
| 4.4.1 模型试验的设计 |
| 4.4.2 模型体的填筑及监测原件埋设 |
| 4.4.3 TBM掘进开挖与数据监测 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 TBM掘进诱发突涌水灾害多场信息演化规律 |
| 5.1 防突岩体破裂突水过程分析 |
| 5.2 围岩位移场演化规律分析 |
| 5.2.1 TBM掘进段围岩位移信息演化规律 |
| 5.2.2 防突岩体段围岩位移信息演化规律 |
| 5.3 围岩应力场演化规律分析 |
| 5.3.1 TBM掘进段围岩应力信息演化规律 |
| 5.3.2 防突岩体段围岩应力信息演化规律 |
| 5.4 渗压场演化规律分析 |
| 5.4.1 防突岩体段围岩内部渗压信息演化规律 |
| 5.4.2 断层内部渗压信息演化规律 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间参与的科研项目 |
| 在读期间发表的论文 |
| 在读期间申请的专利软着 |
| 在读期间获取的奖励 |
| 致谢 |
| 学位论文评闽及答辩情况表 |
（3）TBM破岩震源探测数据的全波形反演和逆时偏移成像方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 TBM隧道破岩震源探测方法研究现状 |
| 1.2.2 波场特征恢复方法研究现状 |
| 1.2.3 地震全波形反演方法研究现状 |
| 1.2.4 地震逆时偏移成像方法研究现状 |
| 1.3 目前研究存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容、创新点和技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.4.3 创新点 |
| 第二章 基于子波估计和波形修正的破岩震源地震干涉方法 |
| 2.1 地震干涉方法原理及其在隧道中的效果分析 |
| 2.1.1 地震干涉方法基本原理 |
| 2.1.2 地面噪声源探测的地震干涉 |
| 2.1.3 隧道破岩震源探测的互相关地震干涉 |
| 2.2 基于子波估计和波形修正的破岩震源地震干涉 |
| 2.2.1 子波估计和波形修正 |
| 2.2.2 数值模型验证 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于波速校正和正则化的隧道全波形反演方法 |
| 3.1 全波形反演方法原理及其在隧道中的效果分析 |
| 3.1.1 全波形反演方法基本原理 |
| 3.1.2 积分变换波场和归一化积分目标函数 |
| 3.1.3 地表地震探测的全波形反演 |
| 3.1.4 隧道地震探测的全波形反演 |
| 3.2 基于波速结构校正和正则化的隧道全波形反演 |
| 3.2.1 波速结构校正 |
| 3.2.2 模糊聚类、双边滤波和全变分正则化 |
| 3.3 基于典型不良地质体的隧道全波形反演方法验证 |
| 3.3.1 垂直岩性界面模型 |
| 3.3.2 弯曲岩性界面模型 |
| 3.3.3 倾斜断层模型 |
| 3.3.4 岩体破碎区域模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于反演波速和相干因子的隧道逆时偏移成像方法 |
| 4.1 逆时偏移成像方法原理及其在隧道中的效果分析 |
| 4.1.1 逆时偏移成像方法基本原理 |
| 4.1.2 波场分解方法 |
| 4.1.3 地表地震探测的逆时偏移成像 |
| 4.1.4 隧道地震探测的逆时偏移成像 |
| 4.2 基于反演波速和相干因子的隧道逆时偏移成像 |
| 4.2.1 全波形反演提供波速分布 |
| 4.2.2 相干因子振幅校正 |
| 4.2.3 数值模型验证 |
| 4.3 基于典型不良地质体的隧道逆时偏移成像方法验证 |
| 4.3.1 垂直岩性界面模型 |
| 4.3.2 弯曲岩性界面模型 |
| 4.3.3 倾斜断层模型 |
| 4.3.4 岩体破碎区域模型 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于全波形反演与逆时偏移的TBM破岩震源探测方法 |
| 5.1 破岩震源探测数据的全波形反演与逆时偏移 |
| 5.1.1 基本流程 |
| 5.1.2 数值模型验证 |
| 5.2 多次探测数据的联合反演与成像 |
| 5.2.1 多次探测数据的联合处理 |
| 5.2.2 主动源探测数值案例 |
| 5.2.3 破岩震源探测数值案例 |
| 5.3 隧道典型不良地质体反演成像特征研究 |
| 5.3.1 垂直岩性界面模型 |
| 5.3.2 弯曲岩性界面模型 |
| 5.3.3 倾斜断层模型 |
| 5.3.4 破碎区域模型 |
| 5.3.5 侵入体模型 |
| 5.3.6 错断地层模型 |
| 5.3.7 隧道典型不良地质体破岩震源探测反演和成像规律 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 工程验证与应用 |
| 6.1 吉林引松供水工程四标段超前探测实例 |
| 6.1.1 工程概况与地质分析 |
| 6.1.2 隧道探测试验方案概述 |
| 6.1.3 全波形反演和逆时偏移成像 |
| 6.1.4 开挖揭露验证 |
| 6.2 新疆某工程超前探测实例 |
| 6.2.1 工程概况与地质分析 |
| 6.2.2 隧道探测试验方案概述 |
| 6.2.3 全波形反演和逆时偏移成像 |
| 6.3 云南大瑞铁路高黎贡山隧道222+359m超前探测案例 |
| 6.3.1 工程概况与地质分析 |
| 6.3.2 隧道探测试验方案概述 |
| 6.3.3 全波形反演和逆时偏移成像 |
| 6.4 云南大瑞铁路高黎贡山隧道220+674m超前探测案例 |
| 6.4.1 地质分析与隧道探测试验方案 |
| 6.4.2 全波形反演和逆时偏移成像 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的科研成果、参与项目及所获奖励 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）中部引黄工程输水隧洞涌水综合治理方案的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 隧洞涌水危害 |
| 1.2.1 隧洞地下水主要来源 |
| 1.2.2 隧洞涌水分类 |
| 1.2.3 隧洞涌水的不良影响 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 目前隧洞涌水量的预测及其主要治理措施 |
| 1.4.1 涌水量的预测方法 |
| 1.4.2 隧洞涌水主要治理措施 |
| 1.5 目前隧洞施工的超前地质预报工作 |
| 1.5.1 隧洞施工过程中超前地质预报的工作内容 |
| 1.5.2 超期地质预报的几种方法介绍 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 第二章 中部引黄工程概况 |
| 2.1 工程基本情况 |
| 2.2 工程施工难度及特点 |
| 第三章中部引黄工程3#隧洞TBM标段TBM施工涌水治理方案 |
| 3.1 工程概况 |
| 3.1.1 地貌状况 |
| 3.1.2 水文地质 |
| 3.1.3 工程地质 |
| 3.2 涌水量估算 |
| 3.3 TBM1 标涌水洞段基本情况 |
| 3.3.1 地层岩性 |
| 3.3.2 地质构造 |
| 3.3.3 水文地质 |
| 3.3.4 工程地质评价 |
| 3.3.5 隧洞设计涌水量估算 |
| 3.3.6 已揭露地层情况 |
| 3.3.7 超前地质预报情况分析 |
| 3.4 TBM施工过程中涌水情况 |
| 3.5 涌水排水处理优化方案 |
| 3.5.1 反坡排水整体方案 |
| 3.5.2 后配套机泵配置优化 |
| 3.5.3 优化后排水系统 |
| 3.5.4 主洞阶梯坝排水系统 |
| 3.5.5 隧洞排水系统供电优化 |
| 3.6 涌水堵水处理方案 |
| 3.6.1 掌子面侧壁堵水方案 |
| 3.6.2 掌子面超前注浆方案 |
| 3.6.3 注浆堵水效果 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 中部引黄工程西干施工23 标钻爆法施工涌水治理方案 |
| 4.1 工程概况 |
| 4.1.1 工程完成情况 |
| 4.1.2 前期勘察工作量布置及地质概况 |
| 4.1.3 剩余段地质情况及评价 |
| 4.1.4 隧洞涌水量分析 |
| 4.1.5 已开挖段涌(渗)水量估算 |
| 4.2 排水实施方案 |
| 4.2.1 实施原则 |
| 4.2.2 支洞排水布置(水泵选型、水泵、管线布置) |
| 4.2.3 主洞排水布置 |
| 4.2.4 排水能力 |
| 4.2.5 水泵、管道计算论证 |
| 4.2.6 施工供电分析 |
| 4.2.7 主要设备、材料配置 |
| 4.3 堵水处理方案 |
| 4.3.1 洞内涌水情况 |
| 4.3.2 8#支洞下游掌子面补充地质勘探情况 |
| 4.3.3 灌浆设备及材料要求 |
| 4.3.4 灌浆相关指标 |
| 4.3.5 掌子面超前预灌浆施工 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读工程硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（5）基于模糊数学模型的TBM选型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 模糊数学评价法 |
| 1.2.2 TBM选型 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 TBM选型影响因素分析 |
| 2.1 TBM选型原则 |
| 2.2 TBM选型影响因素界定 |
| 2.3 TBM选型影响因素分类 |
| 2.3.1 内部因素 |
| 2.3.2 外部因素 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 中部城市供水工程TBM选型方案 |
| 3.1 中部城市供水工程建设的必要性 |
| 3.2 中部城市供水工程概况 |
| 3.2.1 工程概况 |
| 3.2.2 地质条件 |
| 3.2.3 主要影响因素 |
| 3.3 基于传统方法的TBM设备选型 |
| 3.3.1 1#隧洞温德河段TBM选型分析 |
| 3.3.2 1#隧洞岔路河段TBM选型分析 |
| 3.3.3 1#隧洞饮马河段TBM选型分析 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 基于模糊理论的TBM选型模型构建 |
| 4.1 评价体系建立 |
| 4.1.1 评价体系构建意义及依据 |
| 4.1.2 评价指标选取步骤及内容 |
| 4.2 基于模糊数学的TBM选型模型 |
| 4.2.1 层次结构模型 |
| 4.2.2 两两比较判断矩阵构建 |
| 4.2.3 隶属度的确定 |
| 4.3 综合指数评价法 |
| 4.3.1 传统模糊综合评价指数模型 |
| 4.3.2 改进后的模糊综合评价指数模型 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 模糊数学理论在中部城市供水工程中的应用 |
| 5.1 数据来源 |
| 5.2 建立工程项目划分的层次结构模型 |
| 5.3 计算相邻层次简的比较判断矩阵及权重 |
| 5.4 隶属度的确定 |
| 5.5 基于模糊评价模型的中部城市供水工程TBM应用评价 |
| 5.6 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间参加的专业实践及工程项目研究工作 |
| 致谢 |
（6）吉林引松工程超长有压隧洞关键技术（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 工程概况 |
| 2 TBM穿越灰岩地区技术 |
| 2.1 地层岩性及地质构造 |
| 2.2 初步设计阶段岩溶地质 |
| 2.3 施工期TBM开挖揭露岩溶地质 |
| 2.4 施工期涌水 |
| 2.4.1 小河沿段 (桩号66+342～+338) 涌水 |
| 2.4.2 北沟段 (桩号64+746.5～+699) 涌水 |
| 2.5 TBM穿越岩溶涌水技术 |
| 3 工程岩体质量分级和岩体物理力学研究 |
| 3.1 总干线隧洞地质条件 |
| 3.2 总干线隧洞岩体力学试验 |
| 3.3 总干线隧洞围岩质量分级及力学参数综合取值研究 |
| 4 隧洞现浇无黏结预应力衬砌原位试验研究 |
| 4.1 无黏结预应力环锚衬砌隧洞段概况 |
| 4.2 预应力环锚衬砌原位试验主要内容 |
| 4.3 预应力环锚衬砌原位试验 |
| 4.4 现浇无黏结预应力混凝土衬砌试验成果 |
| 5 现浇预应力涵原位试验研究 |
| 5.1 现浇预应力涵概况 |
| 5.2 现浇预应力涵原位试验 |
| 5.2.1 三维数值仿真结构计算分析 |
| 5.2.2 现场原位工艺试验 |
| 5.2.3 现场原位结构力学试验 |
| 5.3 现浇预应力涵原位试验成果 |
| 6 TBM施工段花岗岩Ⅰ、Ⅱ类围岩不衬砌研究 |
| 6.1 围岩破裂损伤现场原位观测和试验研究 |
| 6.2 寻找关键块体理论方法研究 |
| 6.3 岩石裂隙网络水力学研究 |
| 6.4 大洞径不衬砌有压隧洞阻力系数研究 |
| 7 结论与体会 |
（7）开敞式TBM在吉林中部引水工程灰岩岩溶隧洞中的应用（论文提纲范文）
| 一、工程概况 |
| 二、灰岩段岩溶构造类型和对TBM施工的影响 |
| 三、长距离灰岩岩溶段快速掘进技术 |
| 四、具体措施和关键技术 |
| 1. 预备期措施 |
| 2. 施工期预报与处置技术 |
| 3. 施工组织措施 |
（8）引汉济渭秦岭隧洞岭北TBM段围岩工程地质环境研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.2.1 TBM施工段隧洞工程地质环境研究意义 |
| 1.2.2 引汉济渭秦岭输水隧洞工程地质环境研究意义 |
| 1.3 隧洞工程地质环境国内外研究现状 |
| 1.3.1 隧洞工程地质问题研究现状 |
| 1.3.2 隧洞工程地质条件预测研究现状 |
| 1.4 秦岭输水隧洞工程地质研究现状 |
| 1.5 秦岭造山带研究现状 |
| 1.5.1 大地构造理论研究现状 |
| 1.5.2 秦岭造山带理论的主要研究成果 |
| 1.6 秦岭输水隧洞岭北TBM施工段主要工程地质问题 |
| 1.6.1 勘察和设计阶段预测的工程地质问题 |
| 1.6.2 施工阶段出现工程地质问题的验证 |
| 1.7 秦岭输水隧洞工程地质环境研究存在的问题 |
| 1.8 研究内容、方法及技术路线 |
| 1.8.1 研究内容 |
| 1.8.2 研究方法 |
| 1.8.3 技术路线 |
| 2 隧洞超前地质预报综述 |
| 2.1 隧洞超前地质预报的定义及内容 |
| 2.2 隧洞超前地质预报方法分类 |
| 2.2.1 地质分析方法 |
| 2.2.2 物探方法 |
| 2.2.3 超前地质钻探 |
| 2.3 隧洞超前地质预报研究方法评价 |
| 2.4 隧洞超前地质预报存在的问题 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 秦岭输水隧洞岭北TBM施工段大地构造单元划分研究 |
| 3.1 工程概况 |
| 3.2 区域构造背景 |
| 3.2.1 秦岭造山带构造单元划分 |
| 3.2.2 秦岭造山带三个主要演化时期 |
| 3.2.3 秦岭造山带三大套构造岩石地层单元 |
| 3.2.4 岭北TBM施工段大地构造单元的槽台学说划分 |
| 3.2.5 槽台学说与板块学说的区别 |
| 3.3 岭北TBM施工段地形地貌特征 |
| 3.4 岭北TBM施工段地质构造特征 |
| 3.5 岭北TBM施工段岩性分布特点 |
| 3.6 岭北TBM施工段分段工程地质和水文地质条件评价 |
| 3.7 岭北TBM施工段围岩划分的一级和二级决定论 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 岭北TBM施工段地表和洞室构造变形特点分析 |
| 4.1 构造变形指示标志特征 |
| 4.2 地表构造变形分析 |
| 4.2.1 商丹韧性断裂带露头观测 |
| 4.2.2 丹凤群露头观测 |
| 4.2.3 罗汉寺岩群露头观测 |
| 4.2.4 刘岭群露头观测 |
| 4.3 洞室构造变形分析 |
| 4.4 地表构造与洞室构造综合对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 岭北TBM施工段围岩显微构造特征 |
| 5.1 围岩细观尺度研究意图 |
| 5.2 岩石薄片制作 |
| 5.3 典型断面围岩显微组构分析 |
| 5.3.1 商丹断裂围岩显微构造分析 |
| 5.3.2 罗汉寺岩群围岩显微构造分析 |
| 5.3.3 刘岭群围岩显微构造分析 |
| 5.4 岭北花岗岩、千枚岩扫描电镜分析 |
| 5.4.1 岭北花岗岩扫描电镜分析 |
| 5.4.2 岭北千枚岩扫描电镜分析 |
| 5.5 岭北TBM施工段分段构造特征 |
| 5.6 围岩工程地质环境对TBM掘进的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 秦岭输水隧洞围岩分类优化研究 |
| 6.1 常用围岩分类标准的特点和比较 |
| 6.2 岭北TBM施工段围岩分类特点 |
| 6.3 岭北TBM施工段围岩类别变化规律和围岩分类优化思路 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（9）怒江调水入疆线路及其超长隧洞（斜井）施工技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 疆外跨区域调水入疆的国内外研究现状 |
| 1.2.2 超长隧洞施工技术的国内外研究现状 |
| 1.2.3 斜井施工和出渣技术的国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 怒江调水入疆线路及主要工程布局研究 |
| 2.1 新疆战略地位的重要性 |
| 2.2 新疆实施跨区域调水的紧迫性 |
| 2.2.1 水资源短缺严重 |
| 2.2.2 土地荒漠化加剧,生态环境持续恶化 |
| 2.2.3 因缺水导致土地利用率低 |
| 2.3 新疆跨区域调水的可行性方案 |
| 2.3.1 从通天河调水入疆 |
| 2.3.2 从雅鲁藏布江调水入疆 |
| 2.4 从怒江调水入疆 |
| 2.4.1 从怒江调水入疆的路线和工程规模 |
| 2.4.2 从怒江调水入疆工程主要建筑物结构及尺寸 |
| 2.4.3 工程投资 |
| 2.5 工程效益 |
| 2.5.1 生态效益 |
| 2.5.2 社会经济效益 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 怒江调水入疆超长输水隧洞TBM施工技术研究 |
| 3.1 TBM法 |
| 3.1.1 TBM法的特点 |
| 3.2 TBM的工作原理 |
| 3.3 TBM在国内外的发展与应用 |
| 3.3.1 TBM在国外的发展与应用 |
| 3.3.2 TBM在国内的发展与应用 |
| 3.4 TBM的类型及其适用条件 |
| 3.4.1 敞开式TBM |
| 3.4.2 护盾式TBM |
| 3.5 输水隧洞TBM类型的选择和施工方式 |
| 3.6 输水隧洞穿越复杂地质条件段的超前地质预报方法 |
| 3.6.1 地质分析法 |
| 3.6.2 物探法 |
| 3.6.3 输水隧洞的超前地质预报 |
| 3.7 输水隧洞的长距离通风系统设计 |
| 3.7.1 输水隧洞的通风特点和控制条件 |
| 3.7.2 输水隧洞的通风方式 |
| 3.7.3 输水隧洞的通风计算 |
| 3.7.4 输水隧洞的风机选型 |
| 3.7.5 输水隧洞的通风管理 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 怒江调水入疆深斜井的施工与出渣技术研究 |
| 4.1 深斜井的设计 |
| 4.2 深斜井的施工 |
| 4.2.1 导井的开挖 |
| 4.2.2 扩大开挖 |
| 4.3 深斜井自上而下扩挖时的出渣 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 导井倾角、石渣含水率和渣径对导井出渣的影响试验 |
| 5.1 材料与装置 |
| 5.1.1 试验材料 |
| 5.1.2 试验装置 |
| 5.2 石渣含水率、导井倾角和渣径对导井出渣效果的影响试验 |
| 5.2.1 基于响应面法的中心组合试验 |
| 5.2.2 正交试验 |
| 5.3 导井在石渣含水率和渣径影响下的临界倾角试验 |
| 5.4 工程案例分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）TBM施工隧道含水构造三维激发极化超前探测方法与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 TBM施工隧道超前地质预报研究现状 |
| 1.2.2 激发极化超前探测观测形式研究现状 |
| 1.2.3 激发极化与电阻率反演成像方法研究现状 |
| 1.3 目前研究存在问题 |
| 1.4 主要研究内容、技术路线与创新点 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.4.3 创新点 |
| 第二章 TBM施工隧道电场干扰特征及三维激发极化超前探测观测形式 |
| 2.1 隧道全空间条件激发极化超前探测常用观测形式 |
| 2.1.1 钻爆法隧道激发极化超前探测常用观测形式 |
| 2.1.2 隧道激发极化超前探测常用观测形式正演模拟 |
| 2.2 隧道三维全空间条件聚焦电场特征 |
| 2.2.1 隧道无异常构造的聚焦电场特征 |
| 2.2.2 隧道前方存在异常构造的聚焦电场特征 |
| 2.2.3 隧道异常构造与干扰构造同时存在的聚焦电场特征 |
| 2.3 TBM复杂环境激发极化电场干扰特征 |
| 2.3.1 隧道激发极化超前探测常用观测形式的TBM干扰响应特征 |
| 2.3.2 TBM复杂环境激发极化观测形式对比分析 |
| 2.4 TBM复杂环境三维激发极化超前探测聚焦扫描式观测形式 |
| 2.4.1 TBM复杂环境三维激发极化超前探测聚焦扫描式观测形式 |
| 2.4.2 三维激发极化超前探测聚焦扫描式观测形式正演响应特征 |
| 2.5 TBM复杂环境干扰去除方法 |
| 2.5.1 基于统计比例的TBM干扰去除方法 |
| 2.5.2 TBM环境干扰去除数值试验 |
| 2.5.3 TBM环境干扰去除现场试验 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 TBM施工隧道三维激发极化反演成像方法 |
| 3.1 传统三维激发极化超前探测反演光滑约束分析 |
| 3.1.1 传统三维激发极化光滑约束反演 |
| 3.1.2 光滑约束权重影响评价 |
| 3.2 TBM施工隧道聚焦扫描式观测形式三维激发极化反演成像方法 |
| 3.2.1 三维激发极化聚焦扫描式观测形式超前探测敏感度矩阵特征 |
| 3.2.2 适用于TBM施工隧道的三维激发极化敏感度加权反演方法 |
| 3.2.3 敏感度加权反演数值算例 |
| 3.2.4 敏感度加权反演物理模型试验 |
| 3.3 基于已知地质信息的约束反演方法 |
| 3.3.1 基于松弛变量的不等式约束反演 |
| 3.3.2 不等式约束反演数值算例 |
| 3.4 基于OpenMP的主从并行式激发极化反演加速算法 |
| 3.5 TBM施工隧道三维激发极化超前探测方法 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 TBM复杂环境典型不良地质三维激发极化超前探测数值试验与施工决策 |
| 4.1 TBM施工隧道常见不良地质体 |
| 4.2 TBM复杂环境典型不良地质体三维激发极化超前探测反演成像特征 |
| 4.2.1 TBM复杂环境数值试验计算模型与TBM干扰修正 |
| 4.2.2 TBM复杂环境三维激发极化超前探测断层反演成像特征 |
| 4.2.3 TBM复杂环境三维激发极化超前探测溶洞反演成像特征 |
| 4.2.4 TBM复杂环境三维激发极化超前探测复合地层反演成像特征 |
| 4.3 TBM施工隧道不良地质超前处理措施与TBM施工决策 |
| 4.3.1 TBM施工隧道不良地质超前处理措施 |
| 4.3.2 基于TBM施工隧道超前预报结果的TBM施工决策 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 TBM施工隧道三维激发极化超前探测工程应用 |
| 5.1 TBM搭载的三维激发极化超前探测系统 |
| 5.1.1 TBM环境三维激发极化超前探测系统搭载 |
| 5.1.2 TBM环境三维激发极化超前探测实施流程 |
| 5.2 吉林引松供水工程4标段71+351～71+321段落超前探测实例 |
| 5.2.1 工程概况与超前探测段落工程地质分析 |
| 5.2.2 三维激发极化超前地质探测结果 |
| 5.2.3 TBM施工决策 |
| 5.3 吉林引松供水工程4标段66+824～66+794段落超前探测实例 |
| 5.3.1 超前探测段落工程地质分析 |
| 5.3.2 三维激发极化超前地质探测结果与TBM施工决策 |
| 5.4 引汉济渭工程岭南段K30+381～K30+411段落超前探测实例 |
| 5.4.1 工程概况与超前探测段落工程地质分析 |
| 5.4.2 三维激发极化超前地质探测结果与TBM施工决策 |
| 5.5 引汉济渭工程岭北段K51+597～K51+527段落超前探测实例 |
| 5.5.1 工程概况与超前探测段落工程地质分析 |
| 5.5.2 基于信息融合的超前探测结果 |
| 5.5.3 TBM施工决策 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的科研成果、参与项目及所获奖励 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
四、TBM施工隧洞溶洞处理相关技术探讨（论文参考文献）
- [1]基于深度学习的隧道不良地质超前探测目标区识别与解释方法[D]. 岳景杭. 山东大学, 2021(12)
- [2]TBM掘进扰动下岩体水力耦合破裂机制及突涌水灾变机理研究[D]. 耿阳. 山东大学, 2021(11)
- [3]TBM破岩震源探测数据的全波形反演和逆时偏移成像方法[D]. 张凤凯. 山东大学, 2020(04)
- [4]中部引黄工程输水隧洞涌水综合治理方案的研究[D]. 王鑫. 太原理工大学, 2020(01)
- [5]基于模糊数学模型的TBM选型研究[D]. 尹一龙. 长春工程学院, 2020(03)
- [6]吉林引松工程超长有压隧洞关键技术[J]. 齐文彪,刘阳,薛兴祖,徐世明,马振洲. 隧道建设(中英文), 2019(04)
- [7]开敞式TBM在吉林中部引水工程灰岩岩溶隧洞中的应用[J]. 罗武先,袁木林. 中国水利, 2018(22)
- [8]引汉济渭秦岭隧洞岭北TBM段围岩工程地质环境研究[D]. 樊志威. 西安理工大学, 2018(12)
- [9]怒江调水入疆线路及其超长隧洞（斜井）施工技术研究[D]. 王欣. 新疆农业大学, 2017(02)
- [10]TBM施工隧道含水构造三维激发极化超前探测方法与应用[D]. 王传武. 山东大学, 2017(01)