本文選題：巖溶隧道 + 突水��； 參考：《中國(guó)礦業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著我國(guó)西部大開發(fā)戰(zhàn)略的穩(wěn)步實(shí)施,我國(guó)西南地區(qū)正面臨著交通隧道和水利工程建設(shè)的黃金期,大量隧道在巖溶地區(qū)修建,面臨的突水地質(zhì)災(zāi)害越來(lái)越嚴(yán)峻。而隧道在開挖過(guò)程中的突水更是帶來(lái)很大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。為了研究開挖擾動(dòng)條件下深埋巖溶隧道突水災(zāi)變演化規(guī)律,采用自制的可視化隧道突水實(shí)驗(yàn)裝置、研究隧道突水的三維突水實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和COMSOL Multiphysics有限元分析軟件,主要開展了以下工作:(1)自行設(shè)計(jì)加工了一種可以模擬隧道突水通道形成過(guò)程的可視化模型試驗(yàn)裝置,利用該裝置,研究了不同防突厚度條件下隧道突水的災(zāi)變演化特征,獲得了突水突泥量、孔隙水壓力及土壓力隨時(shí)間的變化規(guī)律。(2)利用課題組的研究隧道突水的三維突水實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),開展了開挖擾動(dòng)條件下深埋巖溶隧道突水的物理模型試驗(yàn),研究不同水壓、不同防突巖體條件下,各測(cè)點(diǎn)的孔隙水壓力動(dòng)態(tài)演化規(guī)律,獲得了隧道巖體內(nèi)孔隙水壓力變化速率隨時(shí)間的變化趨勢(shì)、隧道突水所需時(shí)間、水力梯度的變化規(guī)律。(3)基于COMSOL Multiphysics,建立不同防突厚度巖體的數(shù)值計(jì)算模型,研究不同巖體滲透系數(shù)和不同承壓水壓力條件下防突巖體的孔隙水壓力變化規(guī)律,獲得了防突巖體內(nèi)部孔隙水壓力等值面隨時(shí)間的變化特征。(4)根據(jù)物理模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬成果,建立了開挖擾動(dòng)條件下開挖面附近孔隙水壓力與防突巖體滲透系數(shù)和承壓水壓力相關(guān)關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式,并研究了各參數(shù)的變化規(guī)律。
[Abstract]:With the steady implementation of the strategy of developing western China, the southwest of China is facing the golden period of traffic tunnel and water conservancy project construction. A large number of tunnels are built in karst area, and the geological disasters of water inrush are becoming more and more serious. The tunnel water inrush in the excavation process brings a lot of casualties and property losses. In order to study the evolution law of water inrush in deep buried karst tunnel under the condition of excavation disturbance, the 3D water inrush experimental system and COMSOL Multiphysics finite element analysis software of tunnel water inrush were studied by using the self-made visual tunnel water inrush experimental device. The main work is as follows: (1) A visualized model test device that can simulate the formation process of tunnel water inrush passage is designed and manufactured by ourselves. Using this device, the catastrophic evolution characteristics of tunnel water inrush under different anti-outburst thickness conditions are studied. The variation law of water inrush mud quantity, pore water pressure and earth pressure with time is obtained. The physical model test of water inrush in deep buried karst tunnel under the condition of excavation disturbance has been carried out by using the three-dimensional water inrush experimental system of tunnel inrush studied by our research group. The dynamic evolution law of pore water pressure in different water pressure and anti-outburst rock mass is studied. The variation trend of pore water pressure with time in tunnel rock is obtained, and the time required for tunnel water inrush is obtained. Based on COMSOL Multiphysics, a numerical model of rock mass with different anti-outburst thickness is established to study the variation of pore water pressure in different rock mass permeability coefficient and pressure under different confined water pressure. According to the physical model test and numerical simulation results, the variation characteristics of pore water pressure equivalent surface with time in anti-outburst rock mass are obtained. An empirical formula of the correlation between pore water pressure near excavating surface and permeability coefficient and confined water pressure of anti-outburst rock mass is established under the condition of excavation disturbance, and the variation law of each parameter is studied.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：U456.3

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本文編號(hào)：1854704