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超长深埋隧洞高地应力岩爆的数值模拟预测研究
| 论文题名： | 超长深埋隧洞高地应力岩爆的数值模拟预测研究 |
| 关键词： | 超长深埋隧洞;岩爆灾害;高地应力;数值模拟;预测精度 |
| 摘要： | 近年来随着深埋地下工程的不断增加，因高地应力带来的塌方和岩爆等工程灾害日趋增多，其中岩爆问题以其突发性、滞后性等特点，使其预测与防治成为地下工程设计施工中需要重点攻克的技术难题。因此，为了提出可靠适用的预测方法与防治对策，有必要针对不同工程特点进一步进行岩爆研究，这对于地下工程的设计和施工有着十分重要的意义。 本文以引汉济渭秦岭隧洞工程为研究对象，针对工程埋深大、地应力高和地质条件复杂的特点，开展在高地应力条件下，超长深埋隧洞岩爆的数值模拟预测研究。论文主要工作和结论如下: (1)参阅国内外岩爆的研究文献与实测资料，对深部高地应力条件下开挖隧洞的岩爆预测防治技术进行综合分析，对高地应力判别准则、岩爆判据分级方法、岩爆数值模拟研究现状和岩爆发生机理进行了归纳总结。 (2)搜集和整理秦岭隧洞地质概况，对本文研究区域的地形地貌、地层岩性和地质构造等情况进行重点调查分析。查明研究区域地应力以构造应力为主导，岩质坚硬而脆，具备发生岩爆的基本条件。 (3)基于隧洞围岩工程力学性质和原始地应力反演数据，通过数值模拟技术，运用离散元法软件(3DEC)，对研究区域的七个代表性埋深段进行隧洞开挖数值模拟，分析开挖后围岩的二次应力、位移变化和破坏情况。选择五种不同的岩爆判据对围岩岩爆等级进行预测，并将综合评判结果与实际岩爆发生情况对比。 (4)针对发生轻微岩爆和中等岩爆的隧洞段进行喷锚支护数值模拟，提出喷锚支护围岩加固方式虽不能完全防止岩爆的发生，但可以有效降低隧洞岩爆灾害的破坏程度。 |
| 作者： | 蔡扬 |
| 专业： | 地质工程 |
| 导师： | 王鹰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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