本文關(guān)鍵詞：層狀圍巖深埋長大隧道巖爆安全控制技術(shù)研究

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【摘要】：隨著西部地區(qū)高速路網(wǎng)規(guī)劃的逐步推進(jìn),更多穿越山區(qū)的高速公路提入規(guī)劃、設(shè)計和施工階段。高速公路選線由于受到地形地勢等制約,多以深埋長大隧道的形式穿越山川,巖爆作為一種難預(yù)測且具有較大破壞性的深部巖體力學(xué)現(xiàn)象,是此類隧道建設(shè)過程中不可回避的問題。本論文依托工程新二郎山隧道長約13.4km,最大埋深1500m,是雅安至康定高速公路重大控制性工程之一。針對二郎山隧道隧址區(qū)存在的地應(yīng)力量級高、涵蓋層狀沉積巖與巖漿巖等特點,本論文對其開展巖爆相關(guān)研究工作,主要研究內(nèi)容及成果包含以下四個方面：1.調(diào)研統(tǒng)計國內(nèi)外71座隧道巖爆情況,結(jié)合層狀巖產(chǎn)狀及力學(xué)特性,明確了層狀圍巖爆的主要影響因素。分析隧道開挖后巖爆的孕育過程,給出層狀圍巖巖爆機理的定性描述,并利用彈性理論對洞壁圍巖進(jìn)行宏觀力學(xué)分析,得到了破壞的臨界應(yīng)力；2.利用3DEC數(shù)值模擬采用地質(zhì)綜合分析、巖爆強度準(zhǔn)則等對依托工程洞壁各位置進(jìn)行了分里程段巖爆預(yù)測；結(jié)合二郎山隧道層狀沉積巖和巖漿巖的圍巖條件,通過與現(xiàn)場巖爆情況進(jìn)行對比,提出了適合二郎山隧道及其類似工程巖爆預(yù)測及烈度劃分標(biāo)準(zhǔn)；3.結(jié)合現(xiàn)場巖爆特征,采用3DEC數(shù)值模擬等方法探明了層狀巖產(chǎn)狀如傾角、傾向、層厚等對于巖爆空間特征的影響規(guī)律,確定了二郎山隧道滯后性巖爆劃分標(biāo)準(zhǔn),分析了現(xiàn)場滯后性巖爆的誘因和規(guī)律；4.歸納總結(jié)現(xiàn)有巖爆防治措施的適用條件、防治原理及效果,推薦掌子面和洞壁各部位最適合有效的措施；根據(jù)二郎山隧道巖爆預(yù)測結(jié)果和現(xiàn)場實際情況,給出了巖爆防治流程以及合適的防治措置。論文成果用于確保雅康高速二郎山隧道的巖爆預(yù)測和巖爆里程段的安全施工,并為以后類似隧道工程的巖爆研究提供參考和借鑒。
【關(guān)鍵詞】：巖爆 層狀巖 深埋長大隧道 預(yù)測技術(shù) 特征分析 防治措施
【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】：2016
【分類號】：U458.2
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 依托工程概況12-15
• 1.2.1 工程概況12-13
• 1.2.2 工程特點及難點13-15
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-21
• 1.3.1 巖爆機理研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.2 巖爆預(yù)測及烈度分級技術(shù)研究現(xiàn)狀16-19
• 1.3.3 巖爆特征研究現(xiàn)狀19-20
• 1.3.4 巖爆防治措施研究現(xiàn)狀20
• 1.3.5 問題的提出20-21
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容21-23
• 第二章 考慮層狀巖體結(jié)構(gòu)影響的巖爆機理分析23-40
• 2.1 巖爆定義及影響因素23-32
• 2.1.1 巖爆的定義23
• 2.1.2 巖爆的主要影響因素23-32
• 2.2 隧道洞壁圍巖巖爆孕育過程研究32-37
• 2.2.1 隧道開挖卸荷后圍巖應(yīng)力狀態(tài)32-34
• 2.2.2 洞壁圍巖巖體內(nèi)部裂紋擴展34-37
• 2.3 層狀圍巖隧道洞壁巖爆宏觀力學(xué)分析37-39
• 2.4 本章小結(jié)39-40
• 第三章 二郎山隧道巖爆綜合預(yù)測技術(shù)研究40-63
• 3.1 基于隧址區(qū)地質(zhì)綜合分析的巖爆預(yù)測40-46
• 3.1.1 地質(zhì)綜合分析判斷條件選取40-46
• 3.1.2 分區(qū)段巖爆預(yù)測結(jié)果分析46
• 3.2 基于隧址區(qū)圍巖強度準(zhǔn)則的巖爆預(yù)測46-57
• 3.2.1 隧址區(qū)數(shù)值模擬區(qū)段劃分46-50
• 3.2.2 各區(qū)段巖爆情況數(shù)值模擬50-53
• 3.2.3 基于隧址區(qū)數(shù)值模擬結(jié)果的巖爆預(yù)測結(jié)果53-57
• 3.3 隧址區(qū)現(xiàn)場巖爆情況與預(yù)測結(jié)果對比分析57-61
• 3.3.1 巖爆預(yù)測結(jié)果和現(xiàn)場實際巖爆情況分析57-61
• 3.3.2 二郎山隧道巖爆預(yù)測綜合判據(jù)61
• 3.4 本章小結(jié)61-63
• 第四章 層狀圍巖隧道巖爆特征分析63-85
• 4.1 巖爆特征綜述63-64
• 4.2 層狀巖隧道巖爆的空間特征64-79
• 4.2.2 層狀巖傾角對巖爆特征的影響65-70
• 4.2.3 層狀巖傾向?qū)r爆特征的影響70-73
• 4.2.4 層狀巖層厚對巖爆特征的影響73-78
• 4.2.5 二郎山隧道現(xiàn)場巖爆空間特征分析78-79
• 4.3 隧道滯后性巖爆的特征研究79-84
• 4.3.1 滯后性巖爆的誘因分析及劃分標(biāo)準(zhǔn)80-81
• 4.3.2 二郎山隧道巖爆滯后特征分析81-84
• 4.4 本章小結(jié)84-85
• 第五章 隧道建設(shè)全階段巖爆防治技術(shù)研究85-95
• 5.1 隧道巖爆防治措施分類85-86
• 5.2 各階段巖爆防治措施分析86-90
• 5.2.1 設(shè)計階段的防治措施86-87
• 5.2.2 施工階段的預(yù)警及防治措施87-90
• 5.3 隧道洞內(nèi)各部位巖爆防護(hù)措施選取90-91
• 5.4 二郎山隧道巖爆全階段防治措施91-94
• 5.5 本章小結(jié)94-95
• 結(jié)論與展望95-99
• 結(jié)論95-98
• 展望98-99
• 致謝99-100
• 參考文獻(xiàn)100-103
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目103

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