隧道圍巖質(zhì)量分級(jí)與穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
本文關(guān)鍵詞:隧道圍巖質(zhì)量分級(jí)與穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
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【摘要】:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,基礎(chǔ)設(shè)施,特別是交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也在不斷地加速推進(jìn),公路隧道特別是長(zhǎng)隧道也越來(lái)越多。隧道施工過(guò)程,隧洞周圍一定范圍內(nèi)的巖體應(yīng)力將會(huì)發(fā)生重新分布,當(dāng)這種重分布應(yīng)力大小超過(guò)圍巖極限強(qiáng)度時(shí),必將引起圍巖變形破壞。因此,圍巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)與隧道施工、運(yùn)營(yíng)安全之間關(guān)系密切相關(guān),是一項(xiàng)值得研究?jī)?nèi)容。本文以金海湖隧道工程為背景,采用定性與定量相結(jié)合的方法,對(duì)隧道圍巖分級(jí)和穩(wěn)定性展開(kāi)研究,主要研究成果如下:1、采用BQ法、RMR法和灰色理論灰色聚類法對(duì)金海湖隧道圍巖進(jìn)行綜合分級(jí)。得出以下結(jié)論:金海湖隧道圍巖分為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級(jí),其中Ⅲ級(jí)圍巖總長(zhǎng)度100m,占全長(zhǎng)的42.2%;Ⅳ級(jí)圍巖總長(zhǎng)度80m,占全長(zhǎng)的33.7%;Ⅴ級(jí)圍巖總長(zhǎng)度57m,占全長(zhǎng)的24.1%。2、采用工程地質(zhì)評(píng)價(jià)從變形機(jī)制和穩(wěn)定性影響因素兩個(gè)角度進(jìn)行探討,提出了金海湖隧道主要變形破壞機(jī)制為強(qiáng)度-應(yīng)力控制型,結(jié)合金海湖隧道工程實(shí)際,綜合評(píng)價(jià)Ⅲ級(jí)圍巖區(qū)段隧道圍巖穩(wěn)定性較好,Ⅳ級(jí)圍巖區(qū)段隧道圍巖穩(wěn)定性一般,Ⅴ級(jí)圍巖區(qū)段隧道圍巖穩(wěn)定性較差。3、采用COMSOL Multiphysics數(shù)值分析軟件,分別對(duì)Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖段典型斷面的隧道開(kāi)挖進(jìn)行建模計(jì)算分析,得到了各典型斷面圍巖應(yīng)力和位移分布規(guī)律,并根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行圍巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。4、基于隧道圍巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià),結(jié)合金海湖隧道工程實(shí)際,對(duì)隧道施工和圍巖變形控制提出建議,對(duì)隧道中圍巖穩(wěn)定性和施工安全具有一定的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】:隧道 灰色聚類法 圍巖分級(jí) 數(shù)值分析 穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:U452.12
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-16
- 1.1 選題背景和研究意義10-11
- 1.2 圍巖質(zhì)量分級(jí)研究現(xiàn)狀11-13
- 1.3 圍巖穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀13-14
- 1.4 研究?jī)?nèi)容14-15
- 1.5 技術(shù)路線15-16
- 第2章 研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件16-26
- 2.1 工程概況16
- 2.2 氣象水文16-17
- 2.2.1 氣象16-17
- 2.2.2 水文17
- 2.3 地質(zhì)環(huán)境17-24
- 2.3.1 地形地貌17-18
- 2.3.2 地層巖性18-21
- 2.3.3 地質(zhì)構(gòu)造與區(qū)域穩(wěn)定性21-23
- 2.3.4 水文地質(zhì)23-24
- 2.3.5 不良地質(zhì)作用24
- 2.4 本章小結(jié)24-26
- 第3章 隧道圍巖質(zhì)量研究26-37
- 3.1 BQ法分級(jí)26-28
- 3.1.1 圍巖初步分級(jí)26-27
- 3.1.2 圍巖級(jí)別修正27-28
- 3.2 RMR法分級(jí)28-30
- 3.3 灰色聚類法分級(jí)30-35
- 3.3.1 基本原理30-31
- 3.3.2 圍巖初步分級(jí)31-34
- 3.3.3 圍巖級(jí)別修正34-35
- 3.4 圍巖質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)35-36
- 3.5 本章小結(jié)36-37
- 第4章 隧道圍巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)37-63
- 4.1 概述37-42
- 4.1.1 圍巖變形破壞機(jī)制37-39
- 4.1.2 影響圍巖穩(wěn)定性因素分析39-42
- 4.2 圍巖穩(wěn)定性工程地質(zhì)評(píng)價(jià)42-43
- 4.3 圍巖穩(wěn)定性數(shù)值模擬分析43-61
- 4.3.1 巖體彈塑性理論43-47
- 4.3.2 模擬軟件簡(jiǎn)介47-48
- 4.3.3 模型建立48-52
- 4.3.4 數(shù)值模擬結(jié)果分析52-61
- 4.4 本章小結(jié)61-63
- 第5章 隧道圍巖變形控制63-68
- 5.1 圍巖變形控制方法63-64
- 5.2 圍巖變形控制措施64-67
- 5.2.1 施工方法選擇64-65
- 5.2.2 變形控制措施65-66
- 5.2.3 圍巖襯砌支護(hù)66-67
- 5.3 本章小結(jié)67-68
- 第6章 結(jié)論與展望68-70
- 6.1 結(jié)論68
- 6.2 展望68-70
- 致謝70-71
- 參考文獻(xiàn)71-73
【相似文獻(xiàn)】
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