發(fā)布時間：2018-05-15 04:21

  本文選題：層狀巖體 + 穩(wěn)定性��； 參考：《福州大學》2014年碩士論文

【摘要】：層狀巖體作為一種廣泛存在于地下工程中的地質體,其穩(wěn)定性研究一直受到巖土工程界的關注。層狀巖體的破壞有其自身特點,在隧洞、地下廠房等地下洞室工程中,層狀巖體一旦破壞,很容易造成巨大的經(jīng)濟損失。本文依托贛龍鐵路復線隧道工程,以層狀巖體結構的隧道為地質模型,采用離散元方法分析。首先對目前常用的評價圍巖穩(wěn)定性的方法、指標在評價層狀巖體圍巖穩(wěn)定方面存在的不足進行了分析,在此基礎上提出了適宜于層狀巖體圍巖穩(wěn)定性評價的指標；隨后,分析了在單因素影響(巖層傾角、層厚、巖塊性質、埋深及側壓系數(shù))下層狀巖體圍巖的穩(wěn)定性規(guī)律；最后,應用試驗設計方法分析了在綜合因素下圍巖的穩(wěn)定性規(guī)律。論文的主要研究工作如下：(1)確定了適宜層狀巖體圍巖穩(wěn)定性判定指標。首先,通過不同的位移測點,彈性模量、洞徑尺寸取值的數(shù)值模擬結果進行分析,驗證以洞周位移或收斂位移作為層狀巖體圍巖穩(wěn)定性的評價指標；其次,通過對塑性區(qū)作為判定指標的理論分析,不同的泊松比、洞徑取值的數(shù)值模擬結果的分析,驗證了以塑性區(qū)作為層狀巖體圍巖穩(wěn)定性的評價指標；最后,通過對剪切滑移區(qū)作為判定指標的理論分析,不同的泊松比、洞徑數(shù)值模擬結果的分析,證明以剪切滑移區(qū)作為判定指標的科學性和合理性。(2)確定單因素(巖層傾角、巖層層厚、巖塊強度、埋深和側壓系數(shù))對層狀巖體隧道圍巖穩(wěn)定性的影響規(guī)律。通過對巖層傾角、巖層層厚、巖塊強度、埋深及側壓系數(shù)不同取值的數(shù)值模擬結果分析,揭示了上述因素對層狀巖體圍巖穩(wěn)定性的基本規(guī)律。(3)確定多因素(賦存環(huán)境和巖塊性質)對層狀巖體隧道圍巖穩(wěn)定性的綜合影響規(guī)律。采用正交試驗方法對層狀巖體多因素(包括巖層傾角、層厚、埋深和側壓系數(shù))綜合作用對圍巖穩(wěn)定性的影響進行了分析,揭示了巖層傾角、層厚、埋深和側壓系數(shù)對層狀巖體圍巖穩(wěn)定性影響顯著性的大小順序；采用無重復雙因素試驗方法對巖塊力學指標(包括巖塊粘聚力和內摩擦角)對圍巖穩(wěn)定性的影響進行了分析,揭示了巖塊粘聚力、內摩擦角對層狀巖體圍巖穩(wěn)定性影響顯著性的大小順序。
[Abstract]:Stratified rock mass is a kind of geological body widely existing in underground engineering, and its stability research has been concerned by geotechnical engineering field all the time. The failure of layered rock mass has its own characteristics. In tunnel, underground powerhouse and other underground caverns, once the layered rock mass is destroyed, it is easy to cause huge economic losses. In this paper, the tunnel of layered rock mass structure is used as geological model, and the discrete element method is used to analyze it. First of all, the methods of evaluating the stability of layered rock mass are analyzed, and the shortcomings of the indexes in evaluating the stability of layered rock mass are analyzed. On the basis of this, the index suitable for the evaluation of the stability of the surrounding rock mass of layered rock mass is put forward. The stability law of layered rock mass under the influence of single factor (dip angle, layer thickness, rock mass property, buried depth and lateral pressure coefficient) is analyzed. Finally, the stability law of surrounding rock under comprehensive factors is analyzed by means of experimental design method. The main research work of this paper is as follows: 1. Firstly, by analyzing the numerical simulation results of different displacement measuring points, elastic modulus and diameter size, it is verified that the displacement around the hole or the convergent displacement is used as the evaluation index of the stability of the surrounding rock in layered rock mass. Through the theoretical analysis of the plastic zone as the judgment index, the analysis of the numerical simulation results of different Poisson's ratio and the diameter of the tunnel, it is verified that the plastic zone is used as the evaluation index of the stability of the surrounding rock mass of layered rock. Through the theoretical analysis of the shear slip zone as the judgment index, the analysis of the numerical simulation results of different Poisson's ratio and the diameter of the tunnel, it is proved that the shear slip zone is used as the scientific and reasonable index to determine the single factor (rock dip angle). The influence of strata thickness, rock mass strength, buried depth and lateral pressure coefficient on the stability of the surrounding rock in layered rock tunnel. The numerical simulation results of the dip angle, the thickness, the strength, the buried depth and the lateral pressure coefficient of the rock are analyzed. It is revealed that the basic law of the above factors on the stability of layered rock mass surrounding rock mass.) the comprehensive influence law of multi-factors (occurrence environment and rock mass property) on the stability of layered rock mass tunnel surrounding rock mass is determined. In this paper, the influence of multi-factors (including dip angle, layer thickness, buried depth and lateral pressure coefficient) of layered rock mass on the stability of surrounding rock is analyzed by means of orthogonal test, and the slope angle and thickness of stratum are revealed. The influence of buried depth and lateral pressure coefficient on the stability of layered rock mass is in the order of significance, and the influence of rock mass mechanics index (including cohesion and angle of internal friction) on the stability of surrounding rock is analyzed by using non-repeated double-factor test method. The order in which the cohesion of rock block and the angle of internal friction affect the stability of layered rock mass is revealed.
【學位授予單位】：福州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U451.2

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本文編號：1890950