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城区复杂环境下新建隧道节理围岩稳定性研究
| 论文题名： | 城区复杂环境下新建隧道节理围岩稳定性研究 |
| 关键词： | 渝中连接隧道;隧道开挖;节理围岩;围岩稳定性;应力应变;数值模拟 |
| 摘要： | 随着社会的快速发展和城市化进程加快,城市规模不断扩大,大城市和特大城市的中心地区人口密集,建筑物林立,空间拥挤、交通阻塞等问题严重制约了经济社会的进一步发展。因此为了满足人类社会的发展需求,实现可持续发展战略,人们逐渐把目光投向地下空间的开发和利用。由于地下岩土体环境复杂多变,岩体受到节理裂隙等不连续面的切割作用,对地下洞室围岩稳定性产生了不良的影响。因此,在设计和施工过程中对复杂环境下新建隧道节理围岩稳定性进行研究是一项十分重要的工作。 重庆东水门大桥·千厮门大桥渝中连接隧道位于渝中半岛内,具有地表建筑物复杂多变、与已建轨道交通六号线交叠、围岩节理裂隙较发育、隧道开挖跨度和高度大等特点。本文依托该工程,采用室内试验、理论分析和数值模拟等方法,对城区复杂环境下新建隧道节理围岩的稳定性进行研究。开展的主要工作如下: ①利用岩石材料刚性伺服试验机MTS815对砂岩和砂质泥岩进行室内单轴压缩和常规三轴压缩试验研究,对比分析了不同试验条件下岩石变形特性和强度特征。基于Mohr-Coulomb强度准则,利用线性回归的方法获得了峰值应力与围压的线性关系,推算出岩石块体的抗剪强度参数c、θ。 ②对Hoek-Brown强度准则进行了初步探讨,介绍了Hoek-Brown强度准则相关参数的选取方法,并利用岩石室内试验所得力学参数估算岩体力学参数。 ③利用离散元二维模拟软件 UDEC4.0对城区复杂环境下连拱隧道和小净距隧道节理围岩稳定性进行分析,获得隧道开挖过程中围岩位移和应力的变化特征,指出位移变形较大点以及应力集中区域,为隧道设计和施工提出指导意见。 ④利用有限元数值模拟软件MIDAS/GTS,基于Hoek-Brown准则对城区复杂环境下连拱隧道和小净距隧道围岩稳定性进行分析,并验证了隧道节理围岩采用Hoek-Brown准则进行分析是合理的。 |
| 作者： | 张亚鹏 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 靳晓光 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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