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黄岛LPG地下储库稳定性分析及支护设计优化

作　者: 何寿迎
导　师: 刘伟韬
学　校: 山东科技大学
专　业: 安全技术及工程
关键词: LPG储库正交分析围岩稳定支护设计
分类号: TE972.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 83次
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内容摘要

LPG既是一种清洁能源,又是甲级易燃易爆化学品,LPG地下储库是利用地下洞室及水封技术来储存液化气,具有安全,经济,储量大的优点。地下储库也是未来石油气能源储存的发展方向,在国外已有几十座各类地下油气储库,而我国目前正在试验研究LPG地下储库的各项技术。本文研究的是黄岛LPG储库的稳定性及支护设计优化。首先,根据现场洞室开挖监测数据来反演地下洞库区域内围岩的岩体参数,然后运用FLAC3D模拟软件,模拟不同开挖方式下岩石的稳定情况、塑性区发展,并优化了洞库开挖顺序。在A类条件下,无塑性区产生,在B类条件下有塑性区产生,主要分布于边墙位置,在C类条件下,主要分布于边墙及底板位置,塑性最深处为边墙1.3m。通过分析开挖顺序模拟结果,研究表明三层比四层开挖塑性区多7.8%,综合考虑,建议三层开挖。模拟结果表明开挖顺序对围岩围岩及塑性区影响不明显,采用齐头并进的方法施工有利于减小围岩位移及塑性区。采用块体分析方法,对洞库结构面形成的块体进行分析,结果表明洞库内无大规模不稳定块体产生,拱顶块体多小于1t,边墙可能产生的最大块体为10.7t,要加强边墙的监测与支护。对竖井与洞库的交叉部位进行稳定分析,预测了围岩位移的发展趋势,采用正交分析方法对支护参数进行优化,研究成果为指导洞库施工提供了技术参考。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
1 绪论  11-15
  1.1 课题研究意义  11
  1.2 水封地下气库原理  11-12
  1.3 课题研究现状  12-13
  1.4 研究内容及方法  13-15
2 地下储库概况及地质分析  15-25
  2.1 地下储库概况  15-17
  2.2 库区围岩结构面分析  17-21
  2.3 岩体分类指标  21-24
  2.4 本章小结  24-25
3 稳定性评价理论及围岩参数确定  25-40
  3.1 目前洞室稳定性评价方法  25-27
  3.2 地下洞室失稳模式  27-29
  3.3 FLAC数值模拟方法的介绍  29-34
  3.4 LPG储库围岩应力及参数正交反分析  34-40
4 洞库施工开挖顺序优化  40-52
  4.1 开挖分层的选择  40-45
  4.2 施工顺序及掌子面间距选择  45-47
  4.3 围岩稳定分析  47-51
  4.4 本章小结  51-52
5 洞库支护正交模拟  52-61
  5.1 正交分析原理  52-53
  5.2 洞库支护参数正交设计方案  53
  5.3 模拟计算模型  53-56
  5.4 对支护效果的评价指标  56-60
  5.5 本章小结  60-61
6 局部围岩稳定性分析  61-75
  6.1 断层与节理组合块体稳定性分析  61-65
  6.2 优势节理不稳定块体分析  65-66
  6.3 块体变形破坏机制分析  66-70
  6.4 竖井交叉处围岩稳定性  70-74
  6.5 本章小结  74-75
7 结论与展望  75-76
  7.1 结论  75
  7.2 展望  75-76
致谢  76-77
攻读硕士期间主要成果  77-78
参考文献  78-80

黄岛LPG地下储库稳定性分析及支护设计优化

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