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大相岭隧道岩爆灾害分阶段预测与控制技术研究
| 论文题名： | 大相岭隧道岩爆灾害分阶段预测与控制技术研究 |
| 关键词： | 数值模拟;岩爆预测;岩爆防治;长大深埋隧道;安全施工;抗压强度值 |
| 摘要： | 近年来，随着我国经济建设的发展，对各项基础设施的需求，特别是交通运输设施的需求不断增加，因此各项交通工程的建设越来越多，其中涌现的许多深埋长大隧道。长大深埋隧道以其线路长、埋深大，其建设难度也越来越大，往往成为一条线的控制性工程。在长大深埋隧道工程中一个突出的问题是在高地应力条件下硬岩中开挖岩爆问题。随着建设的推进，岩爆的预测及岩爆隧道的安全施工成为摆在当前建设中的一个突出问题。 本文以雅泸高速中的大相岭隧道为主要工程背景，展开对岩爆的预测和岩爆的施工 控制研究： 1.大相岭隧道设计阶段岩爆预测。利用实测地应力数据，借助有限元数值计算工具和多元回归分析数学原理，对区域地应力进行研究，得到了隧道区域初始地应力场的分布规律。应用隧道轴线处的主应力值对整个沿线的岩爆情况进行初步的预测，在初步预测的岩爆段内，分区段建立三维数值模型，就洞壁不同位置从应力、能量的角度判断岩爆的发生及烈度。 2.大相岭隧道施工阶段岩爆预测。根据现场实测得到的二次应力值和围岩的抗压强度值，利用多种判据对未开挖段进行预测，预测效果对比得出Turchaninov判据更适合水平构造应力强烈的深埋隧洞岩爆的预测。对施工中发生的岩爆实例及每次岩爆的因素集进行统计作为岩爆样本，利用BP神经网络对掌子面前方20米进行预测，随着施工的进行，岩爆样本不断增加，预测的准确性也就逾高。 3.大相岭隧道岩爆施工控制。应用数值模拟的手段，从洞周应力、应力集中区、高能量密度区对比分析得到不同岩爆等级下施工的最佳循环进尺。在最佳进尺下，模拟洞周应力集中、能量集中区的释放孔对应力、能量的集中程度的削弱，进而确定了释放孔的参数。 |
| 作者： | 张俊峰 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 张志强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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