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滇中引水工程红层软岩力学特性研究及其隧道围岩分级
| 论文题名： | 滇中引水工程红层软岩力学特性研究及其隧道围岩分级 |
| 关键词： | 引水工程;流变性;断裂特性;围岩分级;数值模拟;红层软岩;力学特性 |
| 摘要： | 滇中引水工程是民生工程,整个引水线路长252.650km,隧洞占线路总长的86.50％,并且穿越了大量红层软岩地区,区内岩性主要以侏罗系及白垩系的泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩（含泥灰岩）及砂岩等为主。本文通过对滇中引水线路穿越的红层地区所进行的现场勘查和室内试验分析,得出红层软岩的力学特性,并结合区域地质环境和工程地质条件,对红层软岩的隧道围岩进行了初步分级,最后通过数值模拟手段对围岩分级的合理性进行了验证。论文取得的主要成果如下: (1)通过对红层软岩力学性质的研究得出,红层软岩的抗压强度和抗剪强度不高,砂质含量越高的岩石其强度越高,饱水后强度折减20％～30％;而泥质含量越高的岩石其强度相对越低,饱水后强度折减40％～50％; (2)滇中红层软岩具有崩解性和膨胀性,对于同种岩石来说,岩石越完整,耐崩解性越好,反之则越差;对于不同岩性的岩石来说,泥质含量越高的岩石,其耐崩解性越差,反之则越好;岩石的耐崩解性与干湿循环次数没有直接关系;而软岩的膨胀性则与其泥质成分中粘土矿物的含量成正比; (3)通过对红层软岩的流变特性和断裂特性的研究可知:红层软岩在外部荷载较小的情况下就能发生流变,长期强度小,比瞬时强度降低了40％左右;红层软岩的断裂韧度低,各地层软岩的断裂韧度均为0.5MPa·m1/2左右,在外力作用下裂纹极易扩展; (4)结合地质资料和室内试验成果,对红层软岩的隧道围岩按照BQ标准进行了围岩分级,研究区内的围岩等级受岩性和岩体完整性控制明显,基本是Ⅳ级围岩,并对柳家村隧道进行了初步围岩分级。根据分级情况对红层软岩围岩按照不同岩性组合情况和柳家村隧道不稳定围岩进行数值模拟,结果显示力学性质越差的围岩和岩层厚度越薄的围岩其变形越大,这和BQ分级标准相互对应。 |
| 作者： | 朱俊杰 |
| 专业： | 地质工程 |
| 导师： | 黄润秋;吴礼舟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 成都理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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