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《长安大学》 2006年
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金堆城东川河引水隧洞围岩稳定性研究

张紫昭  
【摘要】:本文以“金堆城东川河引水隧洞围岩稳定性研究”为题,结合工程实际,在野外实地勘测、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) 通过野外实地勘测以及现场地质调绘等,系统地论述了工程区的工程地质条件以及开挖段围岩的工程地质特征; (2) 在分析总结隧洞围岩稳定性的影响因素,即主要包括地质因素、工程因素和施工因素的基础上,结合已开挖段围岩的工程地质特征,确定了该洞室围岩变形破坏的基本变形破坏类型,即掉块型、洞顶塌落型和侧壁滑落型等三种类型; (3) 在分析对比目前国内外常用的隧洞围岩分类方法,即RMR分类法、Q系统分类法以及我国水利水电规范分类法的基础上,结合工程实际采用我国水利水电工程规范分类方法结合国标“BQ”体系对该隧洞围岩进行岩体质量分级与评价,最后得出该隧洞已开挖段围岩类别为Ⅳ和Ⅴ类; (4) 采用二维有限元法对该隧洞已开挖段的主要典型地质断面进行了有限元数值模拟计算,得出了隧洞开挖前的初始应力状态和隧洞开挖后二次应力状态、隧洞开挖后的变形特征以及隧洞开挖后围岩的变形破坏分布特征,得出该隧洞开挖后围岩的变形破坏的部位主要发生在洞室顶部,而洞室侧壁的变形破坏相对较小; (5) 采用二维离散元法模拟软件对该隧洞已开挖段的两个主要的典型断面进行了围岩变形破坏的动态仿真模拟。第一个断面有一断层穿过,断层带内围岩呈散体结构;另一断面则没有断层穿过,围岩呈碎裂结构,由模拟结果得出断层对隧洞围岩的稳定性起着极其重要的作用,同时印证了隧洞围岩在断层破碎带内发生的主要变形破坏方式为洞项塌落,而在没有断层的部位,在节理的作用控制下主要发生掉块破坏,模拟变形破坏的结果与实际工程相符; (6) 针对该隧洞围岩的变形破坏的特点,提出了保障隧洞围岩稳定性的一些工程措施。
【学位授予单位】:长安大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TV223.3

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