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硬性结构面对深埋硬岩隧道开挖稳定性影响分析
| 论文题名： | 硬性结构面对深埋硬岩隧道开挖稳定性影响分析 |
| 关键词： | 深埋硬岩隧道;隧道开挖;高地应力;围岩稳定性 |
| 摘要： | 随着我国隧道建设向着“长、大、深、群”方向发展，深埋硬岩隧道在硬性结构面控制下的稳定性问题日益受到重视。本文以有限元软件Midas/GTS为分析工具，将深埋硬岩隧洞在结构面控制下的开挖简化为平面应变问题，对结构面自身特性对深埋硬岩隧道稳定性影响，不同岩性条件、不同高地应力下结构面对深埋硬性隧道稳定性影响，以及在自重应力下结构面的尺寸效应做了较全面的模拟试验，并定量地分析了不同情况下硬性结构面对隧道各部位围岩变形、塑性区的影响效果，对相关工程人员的实践有一定的参考价值。 本文的主要成果:(1)以围岩变形为主要指标，确定了硬性结构面对深埋硬岩隧道的最大影响距离和有效影响距离，以及结构面特性变化时对隧道围岩变形的影响;(2)分析了岩性变化时结构面对隧道稳定性的影响，表明好的岩性有助于降低结构面的不利影响;反之，差的岩性会使结构面的不利影响增强;并单独分析了岩性参数，发现岩体抗拉强度基本无影响，而弹性模量、内摩擦角、粘聚力以各自方式影响着结构面的作用;(3)分析了不同高地应力形式下结构面的影响作用，表明结构面在侧压系数增加或自重应力增加时，均加剧了隧道的不稳定性;(4)确定了小尺寸结构面在倾角和距离一定时的最不利分布;提出最大有效影响尺寸的概念;分析了结构面在高地应力硬岩条件下的尺寸效应，得出在结构面有效影响距离内的最大有效影响尺寸与倾角、距离的关系式，并通过曲线拟合得到了倾角为0°、45°、90°结构面距隧洞1m时的尺寸效应公式。 |
| 作者： | 陈镜丞 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 王桂尧 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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