本文選題：公路隧道　切入點(diǎn)：薄煤層采空區(qū)　出處：《西南交通大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：煤層采空區(qū)地層是指含煤地層煤礦被開采后遺留下的空間區(qū)域,具有孔隙率大、離散性大、顆粒穩(wěn)定性差等特性,是典型的力學(xué)不穩(wěn)定地層。以往交通隧道選線大多以繞避措施通過煤層采空區(qū)地層,但隨著交通路網(wǎng)規(guī)劃越來越密集,繞避代價(jià)將越來越高,煤層采空區(qū)地層修建交通隧道的實(shí)例越來越多。穿越煤層采空區(qū)地層隧道施工擾動將改變地層原有平衡狀態(tài),出現(xiàn)應(yīng)力重新分布現(xiàn)象,增大隧道開挖施工風(fēng)險(xiǎn),改變隧道襯砌結(jié)構(gòu)力學(xué)特征。本文依托于達(dá)州—萬州高速公路天坪寨隧道,采用離散元顆粒流數(shù)值分析軟件和室內(nèi)相似模型試驗(yàn)完成了薄煤層采空區(qū)地層承載能力和構(gòu)造形態(tài)模擬,主要研究成果如下：1、基于煤層采空區(qū)地層的形成機(jī)理和離散元顆粒流數(shù)值計(jì)算軟件的特性,對煤層采空區(qū)地層離散元顆粒流數(shù)值計(jì)算軟件的適用性做了相應(yīng)分析。2、將公路隧道與煤層采空區(qū)三維空間關(guān)系等效為二維空間關(guān)系來研究,并采用離散元顆粒流方法得到了煤層采空區(qū)地層隧道初期支護(hù)剛度對隧道襯砌結(jié)構(gòu)受荷特性的影響規(guī)律；得到了上覆煤層采空區(qū)、下伏煤層采空區(qū)和穿越等工況下隧道洞周圍巖顆粒細(xì)觀破壞特性、公路隧道襯砌承受荷載分布規(guī)律；并基于計(jì)算結(jié)果,對傳統(tǒng)荷載—結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式在煤層采空區(qū)地層的適用性做了定性分析。3、基于二維平面應(yīng)變原理和室內(nèi)相似模型試驗(yàn)理論,選取幾何相似比CL=20和容重相似比Cr=1為基礎(chǔ)相似比,選取相似材料并完成了薄煤層采空區(qū)地層和公路隧道襯砌結(jié)構(gòu)的相似模擬,獲得了薄煤層采空區(qū)地層隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)變形特性、內(nèi)力特征和后期變形破壞特性,為煤層采空區(qū)地層公路隧道在后期營運(yùn)期間襯砌結(jié)構(gòu)健康安全性提供參考性依據(jù)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U451

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本文編號：1589014