本文關(guān)鍵詞：某長大隧道地應(yīng)力特征及圍巖開挖穩(wěn)定性分析

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【摘要】：地應(yīng)力是土木水利工程建設(shè)的基本地質(zhì)條件之一,也是隧道、邊坡等巖土工程設(shè)計(jì)和施工的必要條件。本文結(jié)合實(shí)際工程問題,在搜集、閱讀前人研究結(jié)果的基礎(chǔ)上,通過工程現(xiàn)場地應(yīng)力測量,綜合運(yùn)用巖石力學(xué)、有限元數(shù)值分析、數(shù)理統(tǒng)計(jì)等基礎(chǔ)方法,對(duì)何家梁隧道工程區(qū)地應(yīng)力場進(jìn)行較為系統(tǒng)、全面的分析研究;同時(shí)充分考慮地應(yīng)力對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性的作用,從隧道開挖進(jìn)尺和開挖方法及變形支護(hù)對(duì)策展開研究,從而達(dá)到理論分析與實(shí)踐工程相結(jié)合的目的。本論文的研究工作主要如下:1、基于國內(nèi)外文獻(xiàn)搜集與分析,概述總結(jié)了地應(yīng)力測試及地應(yīng)力場模擬分析、隧道圍巖穩(wěn)定性的研究方法與現(xiàn)狀。2、詳細(xì)介紹傳統(tǒng)水壓致裂法與三孔交匯三維水壓致裂法地應(yīng)力測量的基本方法,并就何家梁隧道不同位置和埋深的地應(yīng)力現(xiàn)場實(shí)測結(jié)果進(jìn)行特征分析。3、在地應(yīng)力實(shí)測數(shù)據(jù)和工程地質(zhì)資料分析的基礎(chǔ)上,對(duì)研究區(qū)域地應(yīng)力場利用隨機(jī)權(quán)重粒子群算法進(jìn)行有限元反演計(jì)算,根據(jù)反演計(jì)算結(jié)果,綜合分析了工程區(qū)巖體初始應(yīng)力場變化規(guī)律,并對(duì)地應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行了劃分和判定。4、以初始應(yīng)力場反演結(jié)果為邊界條件,運(yùn)用ABAQUS三維數(shù)值仿真技術(shù)建立何家梁隧道力學(xué)計(jì)算模型,對(duì)施工過程進(jìn)行了模擬分析。分析研究了不同開挖進(jìn)尺與不同開挖方法下圍巖的應(yīng)力、位移及塑性區(qū)的分布規(guī)律,并就隧道施工變形控制技術(shù)中錨桿長度對(duì)圍巖穩(wěn)定性的影響提出優(yōu)化建議。
【關(guān)鍵詞】：何家梁隧道 地應(yīng)力測量 隨機(jī)權(quán)重粒子群算法 應(yīng)力場反演 開挖穩(wěn)定性 變形控制
【學(xué)位授予單位】：長江科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U451
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 選題依據(jù)與研究意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-17
• 1.2.1 地應(yīng)力測試方法11-13
• 1.2.2 地應(yīng)力場模擬分析方法13-15
• 1.2.3 圍巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法15-17
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線17-20
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容17-19
• 1.3.2 本文技術(shù)路線19-20
• 第二章 工程地質(zhì)概況及現(xiàn)場地應(yīng)力測試20-36
• 2.1 何家梁隧道地質(zhì)概況20-25
• 2.1.1 工程地質(zhì)環(huán)境20-23
• 2.1.2 隧道洞身主要地質(zhì)問題23-24
• 2.1.3 主要巖體圍巖分級(jí)及基本參數(shù)24-25
• 2.2 地應(yīng)力測試原理25-30
• 2.2.1 傳統(tǒng)水壓致裂法地應(yīng)力測量25-28
• 2.2.2 三孔交匯三維水壓致裂法地應(yīng)力測量28-30
• 2.3 地應(yīng)力測試結(jié)果及分析30-35
• 2.3.1 地應(yīng)力測孔布置30-31
• 2.3.2 測試結(jié)果及分析31-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第三章 隧址區(qū)三維初始應(yīng)力場反演分析36-58
• 3.1 改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法基本原理36-39
• 3.2 基于改進(jìn)粒子群算法的三維地應(yīng)力場反演39-44
• 3.2.1 三維地質(zhì)模型的建立39-41
• 3.2.2 邊界條件的施加41-42
• 3.2.3 主應(yīng)力量值與方向的確定42-44
• 3.3 地應(yīng)力場反演結(jié)果及拓展分析44-51
• 3.3.1 地應(yīng)力場計(jì)算結(jié)果及分析44-47
• 3.3.2 隧址區(qū)初始地應(yīng)力場特征47-49
• 3.3.3 地應(yīng)力場特征影響因素綜合分析49-51
• 3.4 何家梁隧道地應(yīng)力區(qū)段劃分51-57
• 3.4.1 地應(yīng)力狀態(tài)的劃分和判定51-55
• 3.4.2 何家梁隧道高地應(yīng)力現(xiàn)象55-57
• 3.5 本章小結(jié)57-58
• 第四章 隧道開挖期圍巖穩(wěn)定性數(shù)值分析58-85
• 4.1 有限元分析軟件ABAQUS簡介58-59
• 4.2 隧道開挖期數(shù)值模擬實(shí)施過程59-65
• 4.2.1 隧道計(jì)算模型的建立59-61
• 4.2.2 本構(gòu)模型的選取61-63
• 4.2.3 初始地應(yīng)力場的施加63-65
• 4.2.4 圍巖開挖與支護(hù)的模擬65
• 4.3 開挖進(jìn)尺對(duì)圍巖穩(wěn)定性的影響65-69
• 4.3.1 不同開挖進(jìn)尺對(duì)圍巖位移場的影響66-67
• 4.3.2 不同開挖進(jìn)尺對(duì)圍巖應(yīng)力場的影響67-69
• 4.4 開挖方法對(duì)圍巖穩(wěn)定性的影響69-78
• 4.4.1 不同開挖方法對(duì)圍巖位移場的影響70-73
• 4.4.2 不同開挖方法對(duì)圍巖應(yīng)力場的影響73-78
• 4.5 支護(hù)參數(shù)對(duì)圍巖穩(wěn)定性的影響78-84
• 4.5.1 不同錨桿長度對(duì)圍巖位移場的影響78-79
• 4.5.2 不同錨桿長度對(duì)圍巖應(yīng)力場的影響79-84
• 4.6 本章小結(jié)84-85
• 第五章 結(jié)論與展望85-88
• 5.1 主要結(jié)論85-86
• 5.2 研究展望86-88
• 參考文獻(xiàn)88-93
• 學(xué)術(shù)論文及參與的課題93-94
• 致謝94

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：939756