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岩质围岩隧道的稳定性研究

作　者: 刘彪
导　师: 王明年
学　校: 西南交通大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 公路隧道围岩自稳性结构面地下水围岩
分类号: U452.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 173次
引　用: 3次
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内容摘要

近年来,随着公路交通事业的迅猛发展,公路隧道建设规模也越来越大,公路隧道的大量涌现,给当今隧道技术发展带来了一个新的机遇与挑战。在诸多尚待解决或完善的隧道技术中,围岩稳定性研究一直以来都是工程科研、设计及施工人员共同关注的重要课题之一。尽管目前现行的隧道设计规范中对岩质围岩的稳定性有全面的描述,但是由于岩质围岩尤其是Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩,稳定性规律极其复杂,规范中定性描述比较简单,因此有必要对稳定性规律进行更为细致的研究。本论文对岩质围岩的稳定性进行了更为细致全面的研究,具体工作体现在以下几个方面:1.本论文以现行的公路隧道设计规范为依据,将岩体完整性状态、围岩分级表和结构面抗剪峰值强度统一起来,建立了统一的计算组合。采用有限元节理单元法对Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级岩质围岩的各个组合进行数值计算,得出了各级别围岩跨度与稳定性之间的规律,同时建立了围岩各个指标组合与各个稳定级别的对应关系。2.本论文采用离散单元法,对Ⅳ级岩质围岩在不同埋深、不同地下水的情况下的稳定性规律进行了研究,得出了Ⅳ级岩质围岩在不同围岩条件下的跨度稳定性规律。本论文通过对Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级岩质围岩的稳定性规律研究,从而进一步完善了现行规范中的稳定性描述,对设计和施工提供了更为细致的指导性意义。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-10
第一章绪论  10-16
  1.1 概述  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-14
    1.2.1 理论研究现状  11-13
    1.2.2 实验研究现状  13-14
  1.3 研究内容及研究方法  14-16
    1.3.1 研究内容  14
    1.3.2 研究方法  14-16
第二章岩质隧道的稳定性计算理论  16-26
  2.1 岩质围岩的不完整性理论  16-23
    2.1.1 结构面的自然特性  16-17
    2.1.2 结构面的力学特性  17-20
    2.1.3 结构面的破坏准则  20-23
  2.2 地下水的破坏原理  23-26
    2.2.1 力学原理  23-24
    2.2.2 破坏准则  24-26
第三章岩质围岩的稳定性  26-55
  3.1 模型概况  26-37
    3.1.1 模型参数  26-28
    3.1.2 力学参数  28-30
    3.1.3 计算组合  30-37
  3.2 稳定性结果及分析  37-54
    3.2.1 Ⅲ级岩质围岩稳定性  37-43
    3.2.2 Ⅳ级岩质围岩稳定性  43-49
    3.2.3 Ⅴ级岩质围岩稳定性  49-54
  3.3 本章小结  54-55
第四章地下水及埋深对围岩稳定性的影响  55-75
  4.1 模型概况  55-56
  4.2 浅埋无水围岩的稳定性  56-60
    4.2.1 稳定性结果  56-58
    4.2.2 稳定性分析  58-59
    4.2.3 离散元和有限元结果的对比  59-60
  4.3 深埋无水围岩的稳定性  60-62
    4.3.1 稳定性结果  60-61
    4.3.2 稳定性分析  61-62
  4.4 浅埋含水围岩的稳定性  62-65
    4.4.1 稳定性结果  62-63
    4.4.2 稳定性分析  63-65
  4.5 深埋含水围岩的稳定性  65-68
    4.5.1 稳定性结果  65-66
    4.5.2 稳定性分析  66-68
  4.6 地下水及深浅埋的对比分析  68-73
    4.6.1 埋深的影响分析  68-70
    4.6.2 地下水的影响分析  70-73
  4.7 本章小结  73-75
结论  75-78
致谢  78-79
参考文献  79-82
攻读硕士学位期间发表的论文  82

岩质围岩隧道的稳定性研究

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