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高应力区深埋长大公路隧道岩爆预测研究
| 论文题名： | 高应力区深埋长大公路隧道岩爆预测研究 |
| 关键词： | 公路隧道;高应力区;岩爆预测;工程地质;岩爆力学;地应力 |
| 摘要： | 秦岭终南山特长公路隧道是目前世界上第一座采用双洞单向行驶的特长山岭公路隧道，建设规模居世界第一。地质条件较为复杂，岩爆问题和大变形问题是该隧道的主要工程地质问题。本文结合终南山特长公路隧道的工程实践，以岩爆问题为研究主线，对这一世界性的地下工程难题做了较为全面的实例研究。本文的研究内容及获得的结论主要包括以下几个方面： （1）全面论述了所研究区域的工程地质条件。 （2）总结了有关岩爆基本概念及预测的研究成果，讨论了岩爆的力学特性，并分析了岩爆岩石的破坏特征、破坏机理，认为在岩爆的形成发生过程中既有张性劈裂破坏，也有剪切破坏，是以劈裂破坏为主的张剪复合型破坏机理。同时对岩爆的影响因素进行了较为系统的分析，认为引起岩爆的原因非常复杂，与地应力状况、底层岩性、埋深、岩体结构、地下水与开挖断面的大小、形状、开挖方法等诸多因素有关，其中地应力条件和底层岩性是产生岩爆的决定性因素，但其他因素的影响也是不可忽视的。 （3）通过对研究区地应力、岩性条件、岩体结构、地质构造等方面的分析，并结合岩爆岩石力学试验研究，认为秦岭终南公路隧道2号通风竖井及风道系统已达到中等～高等地应力条件，满足发生岩爆的地应力条件，在Ⅳ类、Ⅴ类围岩地段施工中可能发生轻微～中等程度岩爆。 （4）通过利用FLAC3D数值分析软件进行数值模拟分析得出，在风道施工过程中，距离主隧道越近的位置，附近岩体受到的扰动就越大，扰动范围与原先隧道施工过程扰动范围重合，并继续向岩体深处延伸，风道顶部下沉较大。四连拱施工时，应力和位移的影响范围最大，变化幅度最大，两拱的拱脚交汇处为高应力区域。 （5）在以上研究的基础上，对主要岩爆地段进行了预测，并提出防治措施。 |
| 作者： | 曹小平 |
| 专业： | 固体力学 |
| 导师： | 郭志勇;来兴平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安科技大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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