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高地应力下大型地下洞室群开挖与支护方案的优化研究
| 论文题名： | 高地应力下大型地下洞室群开挖与支护方案的优化研究 |
| 关键词： | 高地应力;地下洞群;能量释放率;弹脆性破;采矿工程;地下工程;洞室;支护方案 |
| 摘要： | 资源开采、石油储存、地热开发等已向深部发展。国家战略能源储备中大型地下储气库及储油库也将在深部地下空间中建造。我国西部开发战略的实施，加快了水电站建设，在今后十年之内新建的大型水电站和蓄能电站，主要分布于西部高山峡谷地区，这些水电站大多选择为深埋式地下厂房构筑物，现代地下工程中所开挖的洞室集中了“跨度大、走向长、埋层深、地应力高、洞室群”的特点。 本论文以国家杰出青年科学基金(50325414)《高应力下地下工程稳定性的智能分析与优化》及其依托工程课题《拉西瓦水电站高地应力条件下大型地下洞群围岩稳定及合理支护措施研究》中的部分内容来开展研究工作。 拉西瓦水电站地下厂房岩体主要为花冈岩，针对厂区地应力高的显著特点，对采自地下厂房的花岗岩进行了室内试验研究，通过单轴压缩试验获得了花岗岩的基本力学参数；进行了不同围压下的常规三轴压缩试验，研究其破坏特性及规律，对花冈岩的弹脆性破坏特征用基于莫尔库仑强度准则的粘聚力弱化、摩擦力强化本构关系来进行描述；针对厂房跨度大、边墙高的典型大型洞室群的特点，基于FLAC-3D平台对厂房开挖进行了六种组合方案的模拟计算，研究不同开挖台阶高度和不同开挖步序对围岩稳定性的影响，用应力场、位移场、能量释放率、塑性破损区等指标对开挖方案进行评价，比较出最好的开挖方案；对评价出的方案进行了不同支护参数下的开挖支护模拟计算，分析比较支护参数对围岩稳定性的影响，确定较优的支护方案；通过模拟计算定性的给出洞室围岩需要加强支护处理的区域和方位(位移较大，塑性区严重，应力集中或出于拉应力状态等围岩区域)以及关于开挖步序调整的建议。 对高地应力条件下的地下洞室开挖与支护的研究，直接关系到了洞室围岩的稳定问题和工程的安全问题，所以有积极的意义，也是势在必行的。 |
| 作者： | 周茂森 |
| 专业： | 采矿工程 |
| 导师： | 冯夏庭 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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