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断层破碎带地段隧道施工力学行为研究
| 论文题名： | 断层破碎带地段隧道施工力学行为研究 |
| 关键词： | 隧道施工;断层破碎带地段;数值模拟;力学行为 |
| 摘要： | 近年来,随着我国经济的快速发展,交通需求的不断激增,公路建设已经进入了高峰期,隧道修建数量越来越多,遇到的地质体也越来越复杂。当隧道穿过断层破碎带围岩时,由断层破碎带引起塌方、涌水等地质灾害经常会造成工期延误、生命财产损失,甚至会影响到隧道的正常运营。因此,对断层破碎带地段隧道施工力学行为进行研究具有极其重要的意义。本文结合广西壮族自治区重点科技攻关项目《南方山区公路隧道施工安全保障与结构长期稳定性技术研究》课题,以隧道穿过断层破碎带围岩为研究对象,采用统计分析、模型试验、数值模拟相结合的方法,对自重应力场作用下、不同产状断层、不同开挖方法时隧道、断层周围的应力应变场及支护结构的受力情况进行了深入的研究。论文主要工作内容如下: 1.通过文献查阅及现场调研,统计分析了大量公路、铁路隧道和水工隧洞由断层破碎带引起塌方的工程实例,总结了断层破碎带地段隧道围岩破坏机理。 2.基于统计分析,设计了模型试验方案,选用以几何相似比(CL=30)和容重相似比(Cr=1)为基础相似比,实现在弹性范围内控制各物理力学参数的全相似性,进而开展相似材料配比试验,制作隧道模型,对自重应力场作用下,不同产状断层、不同开挖方法时隧道围岩的应力、应变场及支护结构的受力情况进行了研究,归纳了不同产状断层时围岩应力、位移及衬砌应力的变化规律。 3.结合室内试验数据,采用有限元分析软件ANSYS进行三维数值模拟,作为对模型试验的补充,并将模型试验结果与数值分析结果进行对比分析,得出了隧道在开挖过程中围岩力学特性,该结论对隧道施工有指导意义,并为类似隧道的安全施工和设计提供了参考依据。 |
| 作者： | 黎盼 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 杨晓华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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