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层状围岩隧道力学特性及稳定性研究
| 论文题名： | 层状围岩隧道力学特性及稳定性研究 |
| 关键词： | 层状围岩隧道;力学特性;稳定性;数值分析;有限元法 |
| 摘要： | 各向异性是岩体结构的一个重要特征。层状岩体中的隧道及地下工程围岩常表现出横观各向同性的特征，此特征对围岩的变形和应力的分布具有重要的影响。鉴于层状岩体分布的广泛性，本文以西部大开发省际公路通道重庆至长沙高速公路彭水—武隆段的公路隧道-共和隧道工程为依托，从层状岩体的各向异性特征出发，综合运用室内试验、理论分析和数值模拟的方法，分析了层状岩石材料的结构特征、强度和变形特性及层状岩体中进行隧道及地下工程时各向异性对围岩稳定性的影响。主要的研究内容有： （1）从层状岩体的结构特征入手，研究了层状岩体的各向异性特征。并对层状岩体的强度特性及层状围岩的破坏特征及其影响因素进行了探讨。 （2）通过对共和隧道施工现场取样得到的页岩岩样进行室内岩石测试试验，研究了典型的具有层状结构的页岩在不同的荷载条件下的强度特性和变形特征，并测得了页岩的基本力学参数。为进行下一步的层状围岩隧道及地下工程的稳定性分析提供基础。 （3）针对层状岩体的结构和基本的力学特性，分析总结了层状围岩的有限元法分析方法及过程。 （4）利用数值分析软件ANSYS进行了层状围岩隧道的稳定性分析，分析了围岩的横关各向同性的特性对隧道开挖后围岩的变形及应力分布的影响。并在页岩的室内测试试验中获得应力应变关系和强度特征的基础上，通过对开挖后的围岩上拱部施加主动支承应力的方式来对围岩的应力分布进行调整，并将结果与毛洞开挖的进行对比，从而分析对围岩施加不同的主动支承力这种方式在提高围岩的稳定性方面的作用。 |
| 作者： | 龚书贤 |
| 专业： | 采矿工程 |
| 导师： | 顾义磊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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