裂隙巖體隧道滲流應(yīng)力耦合機(jī)理與地下水限量排放研究

發(fā)布時(shí)間：2020-06-28 11:38

【摘要】：隨著我國(guó)交通事業(yè)的日益發(fā)展龐大,鐵路隧道、公路隧道以及城市軌道交通,作為鏈接交通樞紐的重要一環(huán),由于隧道往往處在地下,或城市,或山區(qū),都或多或少的不可避免的遭受地下水滲流或突涌水的影響。在施工和運(yùn)營(yíng)階段,為了保證施工人員安全、工程質(zhì)量以及自然生態(tài)環(huán)境等的可持續(xù)發(fā)展,研究地下水的滲流規(guī)律并加以防治是一個(gè)比較重要的課題。本文在歸納和總結(jié)國(guó)內(nèi)外前人研究成果的基礎(chǔ)上,采用了理論分析、數(shù)值模擬以及與工程實(shí)際相結(jié)合的方式,對(duì)節(jié)理巖體的水理特性、滲流特性、滲流場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)耦合機(jī)制、結(jié)構(gòu)面特征等對(duì)地下水滲流場(chǎng)的影響、滲流量排放理論等進(jìn)行了較為深入的研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:1、歸納總結(jié)了裂隙節(jié)理巖體的滲流特性、流固耦合機(jī)制、突涌水滲流現(xiàn)象的形成機(jī)制以及影響,并提出了在現(xiàn)階段的問(wèn)題所在。2、系統(tǒng)的歸納總結(jié)了裂隙巖體的水理特性,包括裂隙巖體的結(jié)構(gòu)面特征、裂隙巖體的滲流特征以及單裂隙情況下的滲流與應(yīng)力的耦合理論分析,并就一個(gè)案例進(jìn)行了闡述。3、介紹了常用的流固耦合模型,并詳細(xì)闡明基于離散單元法程序的裂隙巖體的滲流理論基本原理以及計(jì)算模式,進(jìn)一步闡述了滲流場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)的耦合機(jī)制;借助一個(gè)流固耦合的案例分析進(jìn)行了耦合與非耦合對(duì)應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng)、滲流場(chǎng)等的影響;分析了裂隙巖體地下水滲流場(chǎng)在常規(guī)節(jié)理與隨機(jī)節(jié)理時(shí)的差異,在位移、應(yīng)力、滲流等方面都存在著明顯的不同。4、通過(guò)離散元程序進(jìn)行了數(shù)值模擬分析,分別討論了節(jié)理傾角、節(jié)理間距、初始孔隙水壓力、節(jié)理法向剛度、節(jié)理切向剛度以及初始地應(yīng)力對(duì)滲流場(chǎng)的影響,揭示了滲流場(chǎng)對(duì)各個(gè)因素的敏感度,其中傾角、間距、初始孔隙水壓力和初始地應(yīng)力對(duì)節(jié)理隧道滲流場(chǎng)影響較大,而法向剛度及切向剛度的影響較小。5、首先闡述了隧道工程限量排放的意義,然后引入了地下水滲流排放的理論,然后通過(guò)一個(gè)工程實(shí)例分別進(jìn)行了理論計(jì)算解析解以及數(shù)值解,然后對(duì)兩情況加以對(duì)比分析,對(duì)于工程實(shí)際提出了一定的建議。
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U452.12
【圖文】：

裂隙巖體