本文關(guān)鍵詞：基于原位監(jiān)測的大型硐室群錨固參數(shù)優(yōu)化及支護(hù)效果研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水電站地下廠房硐室群開挖過程中會(huì)發(fā)生許多圍巖局部或整體失穩(wěn)的事故,最直接的原因就是開挖過程中支護(hù)措施不當(dāng)或者支護(hù)力度不夠。研究地下硐室群支護(hù)系統(tǒng),優(yōu)化支護(hù)結(jié)構(gòu)的錨固參數(shù),既能為實(shí)際工程中地下硐室群開挖支護(hù)系統(tǒng)的選用提供一定的指導(dǎo),也能增強(qiáng)支護(hù)系統(tǒng)的支護(hù)效果,對(duì)工程事故的防范有著切實(shí)的意義。然而,目前在支護(hù)系統(tǒng)及其錨固參數(shù)的優(yōu)化研究方面,未見實(shí)際成果。本文以成都長河壩水電站地下廠房開挖工程為依托,通過資料調(diào)研、反演計(jì)算和數(shù)值模擬的方法研究了地下硐室開挖過程中錨固參數(shù)的優(yōu)化及支護(hù)效果。本文的創(chuàng)新之處在于系統(tǒng)的研究了錨索與錨桿的錨固參數(shù)變化對(duì)支護(hù)體系自身及其所支護(hù)的圍巖的變形受力情況的影響,并以此為依據(jù)進(jìn)行參數(shù)的優(yōu)化選取。研究內(nèi)容歸納如下:(1)建立長河壩水電站的二維平面應(yīng)變模型,通過原位監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析與合理選取,結(jié)合反演優(yōu)化算法進(jìn)行反演計(jì)算,得到了各典型開挖步段圍巖的等效力學(xué)參數(shù)。(2)利用反演所得力學(xué)參數(shù),對(duì)硐室群開挖支護(hù)系統(tǒng)中錨索預(yù)應(yīng)力和錨桿尺寸參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析,并研究錨固參數(shù)優(yōu)化后的支護(hù)效果,發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后的支護(hù)系統(tǒng)能有效降低圍巖的變形。(3)基于反演所得巖體力學(xué)參數(shù)和支護(hù)系統(tǒng)錨固參數(shù)優(yōu)化結(jié)果,建立長河壩水電站的三維數(shù)值仿真模型,模擬硐室典型步段開挖和支護(hù)的全過程,分析評(píng)價(jià)支護(hù)系統(tǒng)的支護(hù)效果。結(jié)果表明,總體的支護(hù)效果較為良好,但對(duì)各硐室的交叉部位需進(jìn)行支護(hù)措施強(qiáng)化。
【關(guān)鍵詞】：大型地下硐室群 支護(hù)系統(tǒng) 錨固參數(shù)優(yōu)化 原位監(jiān)測 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TV554;TV731.6
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 巖體力學(xué)參數(shù)反演研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 地下硐室支護(hù)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本論文研究工作14
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)14-16
• 第二章 基于原位監(jiān)測的圍巖等效力學(xué)參數(shù)反演分析16-43
• 2.1 工程概況16-29
• 2.1.1 工程總布置16-18
• 2.1.2 工程地質(zhì)18-23
• 2.1.3 地應(yīng)力23-24
• 2.1.4 開挖與支護(hù)方案24-26
• 2.1.5 圍巖變形監(jiān)測方案26-29
• 2.2 反演分析理論和方法概要29-33
• 2.2.1 反演分析概述29
• 2.2.2 反演分析計(jì)算方法29-33
• 2.3 反演分析數(shù)值計(jì)算模型33-34
• 2.4 待反演參數(shù)確定和監(jiān)測結(jié)果選取34-38
• 2.5 反演結(jié)果及可靠性分析38-41
• 2.6 斷面穩(wěn)定性分析41-42
• 2.7 本章小結(jié)42-43
• 第三章 支護(hù)系統(tǒng)錨固參數(shù)的優(yōu)化43-63
• 3.1 預(yù)應(yīng)力錨索加固機(jī)理及損失原因43-45
• 3.1.1 預(yù)應(yīng)力錨索加固機(jī)理43-44
• 3.1.2 預(yù)應(yīng)力錨索預(yù)應(yīng)力損失原因44-45
• 3.2 錨索預(yù)應(yīng)力的優(yōu)選45-50
• 3.2.1 錨索受力變化46
• 3.2.2 圍巖變形46-48
• 3.2.3 圍巖塑性區(qū)分布48-50
• 3.3 錨桿尺寸參數(shù)的優(yōu)選50-52
• 3.3.1 錨桿長度51
• 3.3.2 錨桿直徑51-52
• 3.4 支護(hù)系統(tǒng)錨固參數(shù)優(yōu)化后的支護(hù)效果分析52-62
• 3.4.1 圍巖變形情況52-56
• 3.4.2 塑性區(qū)分布情況56-57
• 3.4.3 支護(hù)抗力演化情況57-60
• 3.4.4 優(yōu)化前后支護(hù)效果對(duì)比60-62
• 3.5 本章小結(jié)62-63
• 第四章 硐室群開挖支護(hù)三維有限元模擬及支護(hù)效果分析63-80
• 4.1 基于D-P屈服準(zhǔn)則的理想彈塑性模型63-67
• 4.1.1 Drucker-Prager屈服準(zhǔn)則63
• 4.1.2 理想彈性性材料的加載和卸載準(zhǔn)則63-64
• 4.1.3 理想彈塑性D-P模型64-67
• 4.2 硐室群開挖支護(hù)三維FEM數(shù)值模擬67-72
• 4.2.1 基本模型67
• 4.2.2 圍巖本構(gòu)和參數(shù)67-70
• 4.2.3 初始地應(yīng)力和邊界條件70
• 4.2.4 支護(hù)系統(tǒng)模擬70-71
• 4.2.5 施工開挖步段模擬71-72
• 4.3 模擬結(jié)果及支護(hù)效果分析72-78
• 4.3.1 硐室群圍巖變形特性72-75
• 4.3.2 硐室群圍巖塑性分布75-76
• 4.3.3 支護(hù)效果分析76-78
• 4.4 本章小結(jié)78-80
• 第五章 結(jié)論與展望80-82
• 5.1 結(jié)論80-81
• 5.2 展望81-82
• 參考文獻(xiàn)82-87
• 致謝87-88
• 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文情況88-90

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