【摘要】：在巖體形成的歷史過(guò)程中,在其內(nèi)部形成了各種產(chǎn)狀的軟弱不連續(xù)面,比如節(jié)理、斷層等。實(shí)際工程巖體的不均勻性就是由各式結(jié)構(gòu)面的存在造成的。實(shí)踐證明,在眾多的已建工程中,巖體的破壞往往是以結(jié)構(gòu)面為突破口破壞的。在節(jié)理巖體中開(kāi)挖洞室,有時(shí)會(huì)造成洞室的破壞,嚴(yán)重的甚至?xí)斐啥词业恼w失穩(wěn)。由于巖體中大量分布的節(jié)理具有非常明顯的隨機(jī)性、不連續(xù)性和多尺度性等復(fù)雜特點(diǎn),節(jié)理巖體中洞室穩(wěn)定性的研究就更為復(fù)雜。目前,針對(duì)節(jié)理巖體中洞室穩(wěn)定性的研究常常是以現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、室內(nèi)物理實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬相結(jié)合的方式來(lái)進(jìn)行的。在大多數(shù)的研究中,采用物理模型試驗(yàn)或數(shù)值模擬研究洞室的穩(wěn)定性時(shí),通常采用的都是逐級(jí)加載的方式使得洞室達(dá)到破壞狀態(tài),然后進(jìn)行分析。這與洞室的邊界條件及實(shí)際情況有所不符。在本文的研究中,利用RFPA(Realistic Failure Process Analysis)數(shù)值試驗(yàn)分析系統(tǒng)將強(qiáng)度折減法應(yīng)用于節(jié)理巖體洞室的穩(wěn)定性研究中。在數(shù)值模擬過(guò)程中將圍巖力學(xué)參數(shù)逐步弱化,同時(shí)保持地應(yīng)力不變,這種方法更加符合實(shí)際情況。在安全系數(shù)計(jì)算方面,將最大破壞單元數(shù)作為洞室失穩(wěn)的臨界判據(jù)。本文的研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:(1)研究不同洞室斷面形狀對(duì)洞室穩(wěn)定性的影響。研究結(jié)果表明,洞室斷面形狀對(duì)于洞室的穩(wěn)定性具有較大影響,一般情況下,圓形洞室穩(wěn)定性最好,直墻拱形洞室次之,方形洞室穩(wěn)定性最差。(2)研究節(jié)理角度對(duì)洞室穩(wěn)定性的影響。研究結(jié)果表明,節(jié)理角度對(duì)于洞室的穩(wěn)定性具有較大影響,節(jié)理角度太小或者太大均不利于洞室的穩(wěn)定,節(jié)理角度適中有利于洞室的穩(wěn)定。(3)研究側(cè)壓力系數(shù)對(duì)洞室穩(wěn)定性的影響。研究結(jié)果表明,側(cè)壓力系數(shù)對(duì)于洞室穩(wěn)定性具有較大影響,在一定范圍內(nèi)提高側(cè)壓力有助于洞室的安全穩(wěn)定,超過(guò)一定范圍后,側(cè)壓力的提高會(huì)加速洞室的破壞。(4)用側(cè)限加載法模擬不同斷面形狀洞室的漸進(jìn)破壞失穩(wěn)過(guò)程,并與強(qiáng)度折減法的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明,不同加載方法下,不同斷面形狀洞室的安全性規(guī)律相同,但是洞室的破壞過(guò)程與破壞形式有所差異。側(cè)限加載法下,三種斷面形狀的洞室均有一定寬度的明顯破壞帶與裂隙帶產(chǎn)生。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TU45

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2602422