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《成都理工大学》 2005年
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锦屏二级水电站交通辅助洞岩爆机制及其地质力学模式研究

郑建国  
【摘要】:岩爆是制约隧道工程发展的重大地质灾害之一,国内外学者从不同角度,运用不同手段对岩爆问题进行研究。目前,国内外对岩爆机制的研究还没形成统一的认识,岩爆问题研究已成为世界性的地下工程地质灾害难题之一。随着地下工程建设的增多,岩爆灾害问题愈加突出。岩爆机制研究是岩爆烈度分级以及预测和防治的理论依据。为了做好岩爆的预测和防治工作,减少或避免岩爆地质灾害,岩爆机制研究愈显重要性和紧迫性。锦屏二级水电站工程区属于整体高地应力区,交通辅助洞是深埋特长岩质隧洞,已开挖段及勘探平洞岩爆现象典型。所以本文以锦屏二级水电站辅助洞岩爆机制研究对象,具有工程实践和理论研究的双重意义。 本文在前人的研究成果基础上,以原型调研——室内试验——微观机制分析——物理模拟——岩爆机制——地质力学模式为研究思路,对岩爆发生机制进行全面深入研究,主要获得了以下研究成果: (1)通过对工程区实测地应力场分析,得出工程区属高地应力区,初始应力场以自重应力场为主。在此基础上,对辅助洞典型断面的二次应力场进行数值模拟分析,得出围岩二次应力量值较高,最大垂直应力量级为95~103MPa,集中在拱脚部位。 (2)通过详细的现场调研分析,得出工程区岩爆发育分布规律,在此基础上对岩爆烈度进行了分级,工程区岩爆多为Ⅰ、Ⅱ级。 (3)通过单轴压缩下岩石变形破坏全过程试验、常规三轴压缩岩石变形破坏全过程试验以及岩石岩爆倾向性指数测试三项岩石室内力学试验,工程区岩爆岩石破坏类型为Ⅱ型,岩爆区岩石岩爆倾向性中等。 (4)采用扫描电镜和岩石磨片对岩爆岩石的微观破裂特征和机制进行研究。岩爆的微观机制为张拉破坏。 (5)采用岩爆岩石进行物理模拟,在保持σ_2=10MPa、σ_3=0不变,增加σ_1的过程中,在σ_1=29mpa时,硐壁发生了应变突变现象。 (6)对以上研究进行综合分析,得出工程区岩爆发生的机制为张性、张剪性破坏。在此基础上提出了6种岩爆破坏地质力学模式:张裂—剥落、张裂—倾倒、张裂—滑移、张裂—剪切、弯曲折断和穹状爆裂。
【学位授予单位】:成都理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TV221.2;P55

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 李育枢;郑建国;李天斌;;电站隧洞岩爆岩石的微观破坏力学机制分析[J];水力发电;2006年08期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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8 刘文岗;姜耀东;周宏伟;陈忠辉;;冲击倾向性煤体的细观特征与裂纹失稳的试验研究[A];第九届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2006年
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10 李庶林;桑玉发;王泳嘉;;深井硬岩岩爆巷道支护研究[A];第六届全国岩石动力学学术会议文集[C];1998年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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7 赵瑜;深埋隧道围岩系统稳定性及非线性动力学特性研究[D];重庆大学;2007年
8 刘高;高地应力区结构性流变围岩稳定性研究[D];成都理工大学;2002年
9 韩爱果;坝基岩体质量量化分级及图形展示[D];成都理工大学;2002年
10 代高飞;岩石非线性动力学特征及冲击地压的研究[D];重庆大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈志文;大台井岩巷岩爆发生机理及预防措施研究[D];辽宁工程技术大学;2006年
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3 李燕生;复杂地质条件下彭水隧道施工技术研究[D];天津大学;2006年
4 张秋祥;乌鞘岭特长隧道施工技术研究[D];天津大学;2006年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冯夏庭;地下峒室岩爆预报的自适应模式识别方法[J];东北大学学报(自然科学版);1994年05期
2 谭以安,孙广忠,郭志;岩爆岩石弹射性能综合指数 K_(rb)判据[J];地质科学;1991年02期
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10 王贤能,黄润秋;岩石卸荷破坏特征与岩爆效应[J];山地学报;1998年04期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 杜子建;岩爆预测理论与应用研究[D];武汉科技大学;2007年
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【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【二级参考文献】
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1 何勇华;;基于静力学理论的地下工程岩爆机制研究综述[J];山西建筑;2009年32期
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3 余志伟;;溪落渡 锦屏二级水电站的生物环境影响评价研究通过鉴定[J];西华师范大学学报(自然科学版);1993年01期
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7 郭坚;;雅砻江锦屏二级水电站局地气候影响分析[J];水力发电;2008年08期
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9 王玉蓉;李嘉;李克锋;芮建良;;雅砻江锦屏二级水电站减水河段生态需水量研究[J];长江流域资源与环境;2007年01期
10 朱珍德;李志敬;朱明礼;王青;;岩体结构面剪切流变试验及模型参数反演分析[J];岩土力学;2009年01期
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1 周小平;;锦屏二级水电站引水隧道的数值模拟[A];新观点新学说学术沙龙文集21:深部岩石工程围岩分区破裂化效应[C];2008年
2 余志伟;邓其祥;吴毅;;锦屏二级水电站对鸟类群落的影响研究[A];中国动物科学研究——中国动物学会第十四届会员代表大会及中国动物学会65周年年会论文集[C];1999年
3 张梁;王承勇;商长松;何胜明;;锦屏二级水电站水轮机参数选择分析[A];大型水轮发电机组技术论文集[C];2008年
4 冯真秋;;锦屏二级水电站500kVGIS布置设计[A];2010年度电气学术交流会议论文集[C];2010年
5 陈国庆;冯夏庭;周辉;陈炳瑞;黄书岭;张传庆;;锦屏二级水电站引水隧洞长期稳定性数值分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年
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7 夏强;王旭升;POETER E;万力;;锦屏二级水电站隧洞涌水的数值反演与预测[A];第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年
8 徐奴文;唐春安;周济芳;唐烈先;梁正召;;锦屏二级水电站施工排水洞岩爆数值模拟[A];全国地下工程超前地质预报与灾害治理学术及技术研讨会论文集(Ⅰ)[C];2009年
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4 记者 熊燕;锦屏二级电站项目申请报告通过评估[N];四川日报;2006年
5 姜书范 伍振 杨三柱;创新造就新奇迹[N];中国铁道建筑报;2009年
6 本报记者 李忠海;锦屏二级水电站展开关键技术咨询[N];凉山日报(汉);2009年
7 记者 孙勇 钟华林;雅砻江最大水电站锦屏二级水电站开工[N];经济日报;2007年
8 通讯员 毛绍清 记者 何学民;锦屏二级水电站项目申请报告通过专家评估[N];中国电力报;2006年
9 本报记者 李友明 李忠海;雅砻江锦屏二级水电站开工[N];凉山日报(汉);2007年
10 伍振 赵洪力;大山深处的“四朵金花”[N];经理日报;2010年
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2 刘立鹏;锦屏二级水电站施工排水洞岩爆问题研究[D];中国地质大学(北京);2011年
3 朱杰兵;高应力下岩石卸荷及其流变特性研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2009年
4 王广德;复杂条件下围岩分类研究[D];成都理工大学;2006年
5 江权;高地应力下硬岩弹脆塑性劣化本构模型与大型地下洞室群围岩稳定性分析[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2007年
6 刘卫华;高陡边坡危岩体稳定性、运动特征及防治对策研究[D];成都理工大学;2008年
7 孟陆波;隧道超前地质预报技术与计算机辅助预报系统研究[D];成都理工大学;2009年
8 黄书岭;高应力下脆性岩石的力学模型与工程应用研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑建国;锦屏二级水电站交通辅助洞岩爆机制及其地质力学模式研究[D];成都理工大学;2005年
2 乔国文;大跨度、深埋地下洞室群围岩稳定性工程地质研究[D];成都理工大学;2005年
3 王庆敏;雅砻江锦屏二级水电站减水河段生态环境需水研究[D];西南交通大学;2006年
4 吴义鹰;锦屏二级水电站地下厂房洞室群围岩稳定性分析与评价[D];成都理工大学;2006年
5 肖学沛;锦屏二级水电站交通隧道岩爆预测及防治研究[D];成都理工大学;2005年
6 王战鹏;锦屏二级水电站引水隧洞围岩卸荷力学特性试验研究与应用[D];河海大学;2006年
7 贾海波;锦屏围岩分类体系的验证与应用研究[D];成都理工大学;2007年
8 刘宏力;锦屏二级水电站引水隧洞进水口高边坡稳定性研究及加固处理[D];成都理工大学;2006年
9 高继顺;雅砻江锦屏二级水电站引水隧洞围岩分类研究[D];成都理工大学;2009年
10 王美芹;深埋隧洞外水压力分析与研究[D];河海大学;2004年
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