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基于围岩棘轮特性的重载铁道隧道基底脱空分析的开题报告
一、课题背景
随着铁路交通运输的不断发展，铁路隧道的重要性也越来越凸显出来。由于地质条件和建设技术的限制，一些隧道的基底虽然在施工过程中能够满足要求，但却存在一定的脱空风险。一旦基底出现脱空，将会对铁路运输安全产生严重的威胁。因此，研究重载铁道隧道基底脱空分析具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、研究目的和内容
本课题主要旨在分析重载铁道隧道基底出现脱空的原因，并寻求有效的预防和治理措施。具体而言，该课题研究内容包括以下三个方面：
1.分析围岩中棘轮特性对隧道基底稳定性的影响。通过对地质探测数据和围岩物理力学参数等进行分析，研究围岩中棘轮的数量、分布、大小等特性对隧道基底稳定性的影响。
2.构建基底脱空数值模型。根据铁路隧道的实际情况，建立基底脱空的数值模型，并对模型的各项参数进行合理设定。
3.分析基底脱空风险和采取的措施。通过数值模型模拟出不同条件下隧道基底的稳定性情况，进而分析基底脱空的风险。根据风险分析结果，研究有效的预防和治理措施。
三、研究方法和技术路线
本课题主要采用以下研究方法：
1.野外地质调查。通过野外地质调查，获取隧道围岩的具体情况，包括地层、岩性、构造、生长断层等信息。
2.室内试验。利用室内试验仪器对围岩进行物理力学参数测试，分析棘轮分布和大小等特性。
3.数值模拟分析。根据铁路隧道的实际情况，建立基底脱空的数值模型，在不同的模拟条件下分析基底的稳定性情况。
4.实际工程试验。结合实际工程情况，进行现场试验，验证数值模拟分析结果的可靠性。
四、研究成果和预期效益
通过本课题的研究，可以深入了解围岩中棘轮特性对隧道基底稳定性的影响，并能够构建基底脱空的数值模型，分析基底脱空的风险，提出有效的预防和治理措施，进一步提高铁路交通运输的安全性和可靠性，达到实际应用的预期目的。
五、研究进度安排
本课题的研究进度安排如下：
1.2021年9月~2022年3月：野外地质调查、室内试验、基础理论研究及文献调查。
2.2022年4月~2022年8月：构建基底脱空数值模型，分析基底脱空风险及采取的措施。
3.2022年9月~2023年1月：数值模拟分析及模拟结果验证。
4.2023年2月~2023年6月：撰写论文、进行总结并进行现场实验。
六、参考文献
[1]王某某.铁路隧道基底脱空原因及治理研究[D].河南交通职业技术学院,2019.
[2]朱某某.围岩破碎带对铁路隧道基底稳定性影响分析[D].中南大学,2019.
[3]聂某某,陈某某,葛某某.考虑围岩空间变异性的隧道基底稳定性研究[J].岩土力学,2017,38(6):1652-1658.