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铁路隧道围岩蠕变对TBM圆形衬砌力学特性的影响研究的任务书
任务书
题目：铁路隧道围岩蠕变对TBM圆形衬砌力学特性的影响研究
一、课题背景和研究意义
在隧道建设中，TBM（TunnelBoringMachine）是一种高效、安全、环保的开挖技术，被广泛应用于铁路、公路、城市轨道等隧道工程的建设。随着隧道长度和深度的增加，围岩的高应力状态、温度变化和时间效应成为了影响TBM施工效果和隧道功能的主要因素之一。围岩的蠕变性质也是这些因素的重要体现之一。
蠕变是指在恒定应力或小应力下，时间加重，材料缓慢发生变形的物理现象。隧道建设中，开挖后围岩的应力状态会发生变化，经过一定时间后，围岩的蠕变变形也会逐渐变化。围岩的蠕变性质对TBM圆形衬砌的力学特性有一定的影响。因此，研究围岩蠕变对TBM圆形衬砌力学特性的影响，对于提高隧道施工质量和隧道使用性能有着重要的意义。
二、课题研究内容
1.分析围岩蠕变对TBM圆形衬砌的影响机理，建立数学模型。
2.设计试验方案，进行模拟试验，获取TBM圆形衬砌在不同围岩蠕变状态下的力学性能数据。
3.分析试验数据，探究围岩蠕变对TBM圆形衬砌的力学特性的影响规律。
4.建立模型，预测不同围岩蠕变状态下TBM圆形衬砌力学特性的变化趋势。
5.探究围岩蠕变对TBM施工质量和隧道使用性能的影响。
三、课题研究的基本步骤及计划
1.研究TBM圆形衬砌的力学特性和围岩蠕变的影响机理，建立数学模型。时间：两个月。
2.设计模拟试验，进行试验前准备工作，制作试验设备和试件。时间：三个月。
3.开展模拟试验工作，记录并分析试验数据。时间：五个月。
4.建立数学模型，预测不同围岩蠕变状态下TBM圆形衬砌力学特性的变化趋势。时间：两个月。
5.探究围岩蠕变对TBM施工质量和隧道使用性能的影响，撰写研究报告。时间：三个月。
四、课题研究的基本要求
1.对TBM圆形衬砌力学特性和围岩蠕变的影响机理进行系统研究，建立合理的数学模型。
2.提出一种完备的试验方案，进行充分的模拟试验。
3.分析试验结果，探究围岩蠕变对TBM圆形衬砌力学特性的影响规律，建立预测模型。
4.研究成果需从理论上阐明围岩蠕变对TBM施工质量和隧道使用性能的影响，严谨、可靠，具有一定的创新性。
五、研究成果要求
1.根据研究要求和基本步骤，完成一份完整的研究报告，包括技术路线、试验方法、试验结果、理论分析、结论等。
2.在知名学术期刊上发表或录用至少一篇与研究成果相关的学术论文。
3.完成一份完整的技术文档，包括试验方案、试验记录和数据分析等资料。
4.完成技术汇报及深入探讨的交流报告，即所得研究成果的宣讲、汇报及交流。
六、主要参考文献
1.宋新华.蠕变预报研究基础[M].长沙:中南大学出版社,2008.
2.刘晓明,蒋天寿.隧道工程季刊[M].北京:隧道与地下工程学术期刊编辑委员会秘书处,2016.
3.李承业.考虑时间效应的隧道围岩力学及其应用[M].北京:科学出版社,2013.
4.李晓亮,刘扬,陈壹,等.基于ABAQUS的隧道掘前蠕变分析[J].隧道建设,2018(5):73-75.
5.白云,张东升,李延龙,等.基于天然围岩的抬升圆形隧道对TBM运动参数影响研究[J].隧道建设,2017(2):137-140.