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低地应力区地下洞室开挖后围岩应力数值模拟

以西北地区某水利工程地下洞室工程为例,采用弹塑性二维有限元法对低地应力区地下洞室围岩开挖后围岩应力进行了数值模拟研究,模拟出了低地应力区地下洞室围岩开挖后围岩应力值及其分布  (本文共5页) 阅读全文>>

长安大学
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低地应力区地下洞室围岩稳定性研究

本文立题“低地应力区地下洞室围岩稳定性研究”,主要研究洞室所在区水平方向应力在远小于垂直方向应力时,即水平方向应力处于低水平状态的地应力场条件下,洞室开挖后的围岩稳定性问题。本文结合实际工程,通过野外实地勘测,室内外岩土物理力学性质综合测试、试验以及室内资料综合分析、整理等基础上,结合论文的主题主要进行了以下几个方面的研究:(1)对研究区内地应力场状态进行了定性和定量等两方面的系统分析与论证;(2)系统性研究了研究区工程地质条件,并通过对区域构造格局及演化历史分析,指出了研究区地应力场存在着转化的特点,并论证了其转化的全部过程;(3)对研究区洞室围岩岩体(石)的物理力学性质、围岩岩体质量分级与评价进行了系统研究;(4)对低地应力区洞室围岩岩体结构、围岩工程地质岩组划分进行了研究;(5)通过对研究区洞室围岩变形破坏地质标志和主要影响因素的分析,对低地应力区洞室围岩变形破坏的基本类型、模式以及机理等进行了二维有限元和二维离散元的仿真...  (本文共217页) 本文目录 | 阅读全文>>

中南大学
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大型水电站地下洞室群施工力学行为研究

二十一世纪是地下工程的世纪,随着经济的发展和科技的进步,一大批水电工程地下洞室规模正朝着大埋深、大跨度、高边墙方向发展,多个洞室交叉布置,形成庞大的地下洞室群。地下洞室群在施工过程中不仅会遇到复杂的地质条件,而且面临复杂的施工程序,不同的施工程序导致围岩体产生不同的应力路径,从而对成型后的地下洞室围岩稳定产生不同的结果,因而是一个复杂的力学过程。本文以笔者亲历的向家坝水电站地下洞室群工程为背景,基于非连续介质理论,从现场地质调查、结构设计、岩体力学试验、理论研究、现场施工因素、数值模拟和现场监测等多方面开展工作,对地下洞室群岩体施工前的优化和施工过程中的力学行为进行了系统而深入的研究,主要包括以下内容:(1)根据向家坝右岸地下洞室群岩体现场地质调查、试验资料以及实测地应力结果,使用应力回归分析方法,首次采用基于非连续介质理论的三维离散元法反演计算得到右岸地下洞室群围岩初始地应力场,获得了工程区岩体初始地应力场主要影响因素和分布规...  (本文共170页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国地质大学
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大断裂区深埋隧道地应力特征及围岩稳定性分析

地应力是影响隧道围岩稳定性的重要因素之一,而地应力受地质构造特别是断层的影响较为显著,局部应力集中会造成断层附近的主应力大小和方向均发生一定程度的改变,限于地应力实测存在经费高、孔深小且代表性有限的问题,对于深埋隧道区域应力场的把握,必须借助于其他手段实现。根据隧址区的地应力状态预测洞室开挖时的围岩应力,进而找出洞壁围岩压力值,对于支护措施的选择能够起到有益的指导作用。更加准确的施工阶段围岩分级是评价围岩稳定性的最佳手段,如何更好的考虑地应力的修正E影响则成为必不可少且至关重要的环节。本文以大坪山深埋特长公路隧道为例,通过研究断裂区深埋隧道地应力特征,分析地应力和围岩压力的关系,考虑地应力的修正影响对隧道进行现场围岩亚级分级,对隧道围岩的稳定性进行评价,主要研究内容及相关成果如下:(1)通过对隧址区的区域地质构造特征分析得出:青峰断裂带是由数十条逆冲断层、破碎带及脆韧性剪切带、逆冲推覆构造共同组成的脆—韧性逆冲推覆剪切带,主要经...  (本文共128页) 本文目录 | 阅读全文>>

长沙理工大学
长沙理工大学

涔天河水利枢纽洞室群进口开挖安全稳定分析

随着我国水电开发重心向西南地区转移,西南部适宜修建水电站的高山峡谷地区地形险恶,地质条件复杂,处于板块交接带,断层较多,面对复杂地质条件,水电站水工洞室群开挖支护稳定存在诸多难题。由于地形地质条件复杂,且相邻洞室之间存在互相影响,相邻洞室不同开挖顺序和支护时机均对洞室群的稳定性有重要影响。涔天河水库扩建工程是潇水流域梯级开发的控制性工程,新建引水发电隧洞出口段围岩主要为Ⅴ级,且有数条破碎带宽度1~3m断层通过,岩体破碎,自稳条件差,存在洞身围岩和出口洞脸稳定问题。鉴于此,本文以涔天河水利枢纽扩建工程洞室群进口段为例,利用ANSYS建立三维地质有限元模型,考虑岩土材料的粘弹性模拟岩土材料的时效特性,在FLAC3D平台上进行数值模拟计算,考虑边坡开挖以及引水发电洞和1#泄洪洞的不同开挖顺序,不同的支护时机,岩体力学参数的敏感性因素,获取洞室施工过程中围岩的应力、变形及稳定特征信息,为工程开挖支护提供决策指导。主要研究内容及结论如下:...  (本文共114页) 本文目录 | 阅读全文>>

长安大学
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高地应力区地下工程围岩变形破坏模式研究

高地应力对地下工程的设计、施工和围岩稳定性评价具有很重要的意义。从力学角度来说,地下硐室的稳定性主要受环境应力及岩体本身性质的影响。其中,环境应力是作用力,围岩是抵抗地应力的载体,二者处于平衡状态才能保证地下工程的安全运行。本文基于大量地下工程实例和高地应力实测资料,探讨高地应力在地下工程中的表现特征,分析高地应力条件下硐室开挖的变形特征,推导软硬岩在高地应力条件下的力学机制解,总结高地应力环境下的硐室围岩开挖过程中产生的地质模式,并运用实际工程案例进行研究论证。本文首先收集大量国内外高地应力的实际工程案例,结合水利水电工程、铁路工程、公路工程和采矿工程中高地应力的表现形式,从岩性、开挖过程、钻探过程、应力应变分析过程、室内岩样物理力学性质试验指标等角度探讨高地应力的具体表现特征;其次,总结多年来国内外典型地下工程的异同,归纳出本文需要重点研究的三类岩性,采用有限元数值分析软件,建立三维模型,分析不同岩性在自重应力和高地应力条件...  (本文共113页) 本文目录 | 阅读全文>>