本文關(guān)鍵詞：基于加卸載響應(yīng)比的單洞及小間距雙洞巷道穩(wěn)定性研究

  更多相關(guān)文章： 加卸載響應(yīng)比理論 聲發(fā)射 應(yīng)力路徑 拱頂位移 圍巖壓力

【摘要】：在相鄰小間距巷道穩(wěn)定性分析中引入加卸載響應(yīng)比理論,將地下洞室視為一非線性系統(tǒng),建立了加卸載響應(yīng)模型。通過原樣巖石試驗、模型試驗、數(shù)值模擬三者相結(jié)合的方法研究了用加卸載響應(yīng)比理論定量判定單洞及小間距雙洞中新建隧道對已有隧道的穩(wěn)定性影響。得出如下幾個結(jié)論和成果:(1)完成了大理巖原樣不同應(yīng)力路徑下的加卸載試驗。試驗結(jié)果表明:采用分級循環(huán)三角擾動加卸載方式,以應(yīng)力作為LURR系統(tǒng)輸入?yún)?shù),軸向應(yīng)變作為響應(yīng)指標,以此求出的加卸載響應(yīng)比值在巖石發(fā)生破壞前有“急劇增加-迅速回落”的過程,可根據(jù)這一現(xiàn)象來預(yù)測巖石的破壞。(2)將分級循環(huán)加卸載方式應(yīng)用到模型試驗中,在單洞試驗以及雙洞試驗中均根據(jù)加卸載響應(yīng)比理論定量的判斷出隧道失穩(wěn)時的極限荷載。研究了巷道的加卸載響應(yīng)特征,結(jié)合聲發(fā)射探討了巷道的損傷演化規(guī)律和破壞特征。研究表明邊墻圍巖壓力、位移以及聲發(fā)射能量的響應(yīng)效果較好,且作為響應(yīng)求出的響應(yīng)比值在加卸載初期穩(wěn)定臨近失穩(wěn)有急劇增大的過程。(3)通過單洞以及雙洞模型試驗對比,分析了小間距隧道分時段開挖時,新建隧道對臨近隧道的的影響特性:中間巖柱受力明顯增加,巖柱中部呈現(xiàn)壓應(yīng)力為主、拉應(yīng)力為輔的的破壞形式。通過聲發(fā)射定位試驗可比較直接的觀察到巷道的內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生位置、擴展方向以及形成的空間曲面形態(tài),可較好的反映巷道裂紋動態(tài)演化過程。(4)對單洞及小間距雙洞模型試驗用RFPA進行數(shù)值模擬,各參數(shù)響應(yīng)特征和聲發(fā)射定位結(jié)果與實測數(shù)據(jù)進行對比結(jié)果表明兩者測試較一致。且驗證了小間距巷道受影響時中間巖柱處破壞形式主要表現(xiàn)為邊墻破壞。
【關(guān)鍵詞】：加卸載響應(yīng)比理論 聲發(fā)射 應(yīng)力路徑 拱頂位移 圍巖壓力
【學(xué)位授予單位】：湖南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD322.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-13
• 1.1 研究背景及意義8
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-11
• 1.2.1 地下洞室穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀8-10
• 1.2.2 加卸載響應(yīng)比研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 研究的主要內(nèi)容和方法11-13
• 第二章 不同應(yīng)力路徑下巖樣響應(yīng)特性分析13-32
• 2.1 工程概況13
• 2.2 室內(nèi)試驗?zāi)康募霸囼灉蕚?/span>13-15
• 2.2.1 巖芯試樣的選取與試件制備13-14
• 2.2.2 具有內(nèi)定位功能的加載頭加工制作14-15
• 2.3 巖樣分級循環(huán)三角擾動加卸載試驗15-30
• 2.3.1 試驗儀器16-17
• 2.3.2 試驗方案17-18
• 2.3.3 試驗過程18-21
• 2.3.4 結(jié)果分析21-30
• 2.4 本章小結(jié)30-32
• 第三章 分級循環(huán)三角擾動加卸載下單洞及雙洞模型試驗研究32-66
• 3.1 物理模型試驗概況32
• 3.2 試驗介紹32-33
• 3.3 試驗方案與內(nèi)容33-42
• 3.3.1 相似理論33-35
• 3.3.2 單洞及小間距雙洞模型箱設(shè)計、模型試驗相似比35-37
• 3.3.3 模型材料選取及配比確定37-39
• 3.3.4 試驗所用儀器39-42
• 3.4 模型試驗方案及過程42-50
• 3.4.1 試驗方案42-45
• 3.4.2 單洞模型試驗過程45-48
• 3.4.3 小間距雙洞模型試驗過程48-50
• 3.5 試驗數(shù)據(jù)分析50-64
• 3.5.1 單洞數(shù)據(jù)響應(yīng)特征分析50-58
• 3.5.2 雙洞數(shù)據(jù)響應(yīng)特征分析58-64
• 3.6 本章小結(jié)64-66
• 第四章 分級循環(huán)三角擾動加卸載單洞及雙洞數(shù)值分析66-79
• 4.1 RFPA基本原理66-68
• 4.2 數(shù)值模型建立及加卸載方案68-71
• 4.3 數(shù)值計算分析71-78
• 4.3.1 響應(yīng)比分析71-74
• 4.3.2 單洞事件破壞過程分析74-76
• 4.3.3 雙洞試件破壞特征分析及定位研究76-78
• 4.4 本章小結(jié)78-79
• 第五章 結(jié)論與展望79-82
• 5.1 研究結(jié)論79-81
• 5.2 展望81-82
• 參考文獻82-87
• 攻讀碩士學(xué)位期間主要成果87-88
• 致謝88

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本文編號：860465