收藏本站
《中南大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

深埋层状岩体地下硐室稳定性及支护技术研究

秦二涛  
【摘要】:随着我国经济的发展,需要进行大规模的基础设施建设和大量的矿产资源的开发,而层状岩体在自然界中约占陆地面积的2/3,在我国所占比例更高达77.3%,大规模的工程建设中将遇到大量的具有层状构造岩体的稳定性问题。层状岩体材料因受结构面的影响,表现出具有高度的正交各向异性特征,其稳定性分析也受众多因素的影响而变得极为复杂。本文依托开磷集团沙坝土矿深部井巷工程,采用理论分析、现场试验研究和数值模拟等手段,对深埋层状岩体地下硐室的力学特性、变形破坏特征、宏观破坏特征以及稳定性分析等进行了研究,主要研究内容如下: ①总结讨论了目前针对层状岩体破坏机理和判据的研究,并对描述层状岩体各向异性特征的数值分析方法进行了分析总结,在此基础上结合沙坝土矿的工程实际,选取适合于节理发育和大变形的岩土工程问题、基于不连续介质模型发展的离散单元法进行模拟分析。 ②对含单组节理的层状红页岩力学特性进行室内试验研究,研究了其各向异性特征及其破坏模式,得到了岩块和层理结构面的力学参数。 ③通过对新开挖未支护硐室的表面变形和围岩的内部变形监测分析,硐室开挖后破坏特征的观察描述,开展了现场试验研究,得到了深部高应力软质层状岩体硐室围岩变形破坏特征。 ④对地下硐室进行稳定性数值分析,并结合现场试验研究结果,对深部高应力软质层状岩体硐室围岩变形破坏机理进行了分析研究。 ⑤采用正交设计法对硐室稳定性影响因素,如岩层厚度、岩层倾角、硐室埋深、岩体弹性模量及节理面切向刚度等进行了多因素显著性和单因素敏感性分析,得出了影响深部高应力软质层状岩体硐室围岩稳定性的规律。 ⑥从技术和经济两个方面,提出了控制深埋层状岩体大变形控制方案,并对各方案进行数值计算分析,得出了最优控制方案,并在最优控制方案的基础上进行了锚杆长度的优化分析,最后开展了控制方案的现场试验研究,检验工程实际应用效果。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TD354

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李桂荣,佘成学,陈胜宏;层状岩体边坡的弯曲变形破坏试验及有限元分析[J];岩石力学与工程学报;1997年04期
2 张玉军,刘谊平;层状岩体的三维弹塑性有限元分析[J];岩石力学与工程学报;2002年11期
3 范文,俞茂宏,李同录,彭建兵;层状岩体边坡变形破坏模式及滑坡稳定性数值分析[J];岩石力学与工程学报;2000年S1期
4 金小萍;层状岩体高陡边坡底摩擦模拟试验研究[J];金属矿山;1998年03期
5 宋建波;用Hoek-Brown准则估算层状岩体强度的方法[J];矿业研究与开发;2001年06期
6 吴和燕,施勋偕;在层状岩体中平巷掘进提高炮孔利用率的探讨[J];矿冶;2001年02期
7 何满潮,李学元,刘斌,徐能雄;非层状岩体三维可视化构模技术研究[J];岩石力学与工程学报;2005年05期
8 张顶立,王悦汉,曲天智;夹层对层状岩体稳定性的影响分析[J];岩石力学与工程学报;2000年02期
9 陈庆发,张世雄,王官宝,李青山,乔通海;倾斜薄层岩体巷道围岩松动圈测试研究[J];矿山压力与顶板管理;2005年02期
10 陈建华;层状岩体水下裸露爆破的药量计算[J];矿业研究与开发;1995年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 肖远;王思敬;杜永廉;;层状岩体结构变形破坏研究[A];第四届全国工程地质大会论文选集(二)[C];1992年
2 余永强;杨小林;梁为民;;层状岩体控制爆破的实验研究[A];矿山建设工程新进展——2006全国矿山建设学术会议文集(下册)[C];2006年
3 王启耀;宋兴东;陈海军;;层状岩体中地下洞室开挖数值模拟[A];中国土木工程学会第十二届年会暨隧道及地下工程分会第十四届年会论文集[C];2006年
4 张子新;华安增;;层状岩体滑落的分形模型[A];第二届全国青年岩石力学与工程学术研讨会论文集[C];1993年
5 熊诗湖;邬爱清;周火明;;层状岩体变形试验的尺寸效应[A];第十届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2008年
6 肖远;;轴向力与横向力共同作用下层状岩体的临界荷载问题[A];水电与矿业工程中的岩石力学问题——中国北方岩石力学与工程应用学术会议文集[C];1991年
7 李仲奎;陈振声;;层状岩体三维边界元应力分析中的面力不连续问题[A];第二届全国青年岩石力学与工程学术研讨会论文集[C];1993年
8 范雷;唐辉明;王亮清;;基于离散单元法的层状岩体地基极限承载力初探[A];中国软岩工程与深部灾害控制研究进展——第四届深部岩体力学与工程灾害控制学术研讨会暨中国矿业大学(北京)百年校庆学术会议论文集[C];2009年
9 段君奇;张建斌;;陡倾角层状岩体中小夹角洞室围岩变形破坏机理分析[A];中国水力发电工程学会第四届地质及勘探专业委员会第一次学术交流会论文集[C];2008年
10 李仲奎;H.A.Mang;;层状岩体边界单元法中的奇异性问题[A];首届全国青年岩石力学学术研讨会论文集[C];1991年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周莲君;层状岩体破坏特征的试验和数值分析及其边坡稳定性研究[D];中南大学;2009年
2 刘彬;软硬相间层状岩体工程地质特性及作为高混凝土重力坝坝基岩体的适宜性研究[D];成都理工大学;2010年
3 刘红英;攀西地区碱性岩的年代学研究及其地质意义[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2005年
4 夏彬伟;深埋隧道层状岩体破坏失稳机理实验研究[D];重庆大学;2009年
5 杨乐;基于Cosserat介质理论的层状岩体均匀化数值分析与应用研究[D];重庆大学;2009年
6 张学民;岩石材料各向异性特征及其对隧道围岩稳定性影响研究[D];中南大学;2007年
7 李丹;高地应力条件下交通隧道的模型试验研究及数值模拟[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2008年
8 梅松华;层状岩体开挖变形机制及破坏机理研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2008年
9 李佑国;基于“3S”技术的攀西地区铜镍铂族元素矿床找矿靶区筛选[D];成都理工大学;2007年
10 晏莉;并行隧道施工相互影响分析及应用研究[D];中南大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 秦二涛;深埋层状岩体地下硐室稳定性及支护技术研究[D];中南大学;2012年
2 马文群;层状岩盐洞室的流变变形和稳定性分析[D];河北工业大学;2011年
3 于跃勋;地质顺层偏压隧道施工力学研究[D];西南交通大学;2004年
4 黄达;软硬岩层互层巷道顶板稳定性分析[D];太原理工大学;2004年
5 彭焱森;陡倾层状岩体隧道开挖稳定性研究[D];重庆交通大学;2012年
6 凌锦兰;新疆北山地区罗东镁铁质—超镁铁质层状岩体的地球化学特征与岩石成因[D];长安大学;2011年
7 王涛;基于复合材料力学的层状岩体锚固支护系统研究与数值模拟[D];武汉理工大学;2006年
8 李刚;层状结构顶板破坏机理及其规律研究[D];辽宁工程技术大学;2006年
9 刘彬;软硬相间层状岩体变形参数理论研究及工程应用[D];成都理工大学;2006年
10 冷霜;层状岩体变形试验的数值模拟[D];西南交通大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026