隨埋深的增大,高壓孔隙水破壞巖石地下結(jié)構(gòu)襯砌的問題日益凸顯。為建立含水巖層中地下結(jié)構(gòu)襯砌的設(shè)計理論,采用解析分析、數(shù)值模擬、物理模擬和現(xiàn)場實測相結(jié)合的方法,研究孔隙含水巖層中地下結(jié)構(gòu)的水力荷載,成果如下。首先,研究了孔隙水壓對巖石力學(xué)參數(shù)的影響。通過理論分析,發(fā)現(xiàn)了孔隙水壓影響巖石的彈性模量、泊松比和側(cè)壓力系數(shù)的機(jī)制:孔隙水壓的變化引起孔隙的擴(kuò)張或收縮,影響孔隙的變形剛度,進(jìn)而影響彈性模量、泊松比和側(cè)壓力系數(shù);建立了理論分析模型,獲得了彈性模量、泊松比和側(cè)壓力系數(shù)隨孔隙水壓等因素變化的解析解;建立了巖石細(xì)觀隨機(jī)孔隙數(shù)值計算模型,通過大量數(shù)值計算掌握了孔隙率、孔隙水壓力等因素對巖石等效彈性模量、等效泊松比和靜止側(cè)壓力系數(shù)的影響規(guī)律。研究表明,等效彈性模量、等效泊松比和靜止側(cè)壓力系數(shù)均隨孔隙水壓力增加而線性增大。其次,研究了孔隙水壓引起的地下結(jié)構(gòu)水力荷載。揭示了孔隙含水巖石中地下結(jié)構(gòu)水力荷載的形成機(jī)理:類同于圍巖熱脹冷縮引起的結(jié)構(gòu)荷載,孔隙水壓變化致脹或致縮圍巖孔隙,進(jìn)而引起地下結(jié)構(gòu)荷載變化;基于水壓致脹機(jī)理,建立了孔隙含水圍巖與地下結(jié)構(gòu)相互作用力學(xué)模型,獲得了水力荷載的解析解;建立了巖石... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：151 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
Extended Abstract
變量注釋表
1 緒論
    1.1 問題提出
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究的目的、意義和內(nèi)容
    1.4 研究方法和技術(shù)路線
2 解析分析研究
    2.1 概述
    2.2 水壓致脹系數(shù)的推導(dǎo)
    2.3 孔隙水壓力作用下孔隙介質(zhì)的等效彈性模量、等效泊松比和靜止側(cè)壓力系數(shù)
    2.4 孔隙水壓力對地下結(jié)構(gòu)作用的解析分析
    2.5 數(shù)值結(jié)果
    2.6 小結(jié)
3 數(shù)值計算研究
    3.1 ANSYS軟件介紹
    3.2 孔隙介質(zhì)接觸面孔隙率、等效彈性模量、等效泊松比和靜止側(cè)壓力系數(shù)研究
    3.3 地下結(jié)構(gòu)水力荷載數(shù)值計算研究
    3.4 小結(jié)
4 模型試驗研究
    4.1 概述
    4.2 試驗準(zhǔn)備
    4.3 試驗方案
    4.4 試驗結(jié)果分析
    4.5 小結(jié)
5 現(xiàn)場實測研究
    5.1 引言
    5.2 工程概況
    5.3 監(jiān)測方案
    5.4 測試結(jié)果分析
    5.5 孔隙含水巖石中地下結(jié)構(gòu)的設(shè)計原理
    5.6 小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]深部巷道圍巖變形損傷機(jī)理及破裂演化規(guī)律研究[D]. 許國安.中國礦業(yè)大學(xué) 2011
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碩士論文
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[3]砂土層中超細(xì)水泥注漿機(jī)理的試驗研究[D]. 鄒超.安徽理工大學(xué) 2006
[4]Bragg光纖光柵的應(yīng)力及溫度傳感特性研究[D]. 趙磊.哈爾濱工程大學(xué) 2005
[5]深埋隧洞外水壓力分析與研究[D]. 王美芹.河海大學(xué) 2004
[6]考慮外水荷載作用的鐵路隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計研究[D]. 周樂凡.鐵道部科學(xué)研究院 2003



本文編號：3353537