一、大瑶山隧道主要工程地质问题(论文文献综述)
高成路[1](2021)在《隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法》文中研究说明突水灾害严重制约着我国隧道及地下工程建设向更高质量、更高效率迈进,成为交通强国战略目标实现道路上的一道阻碍。深入认识突水灾变演化过程及其灾变机理,是解决隧道施工安全防控难题的理论基础。近年来,随着计算机技术的飞速发展和数值分析方法的广泛应用,利用数值模拟手段解决工程建设难题、再现地质灾害演化过程、揭示灾变过程中关键信息演化规律逐渐成为了研究热点,也为科学认识隧道突水灾变演化过程提供了解决思路。本文以隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法为主要研究目标,针对隔水岩体在隧道开挖卸荷与地下水渗流综合作用下发生的渐进破坏过程,利用基于非局部作用思想的近场动力学方法,采用理论分析、数学推导、程序研发、算例验证以及工程应用等手段,通过将近场动力学在模拟固体材料连续-非连续变形损伤与地下水渗流两方面的优势相结合,建立了描述流体压力驱动作用下裂隙岩体流-固耦合破坏过程的近场动力学模拟分析方法,并提出了描述隧道开挖卸荷效应的物质点休眠法与三维高效求解的矩阵运算方法,构建了考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法,成功应用于典型岩溶隧道突水灾变过程模拟,揭示了不同影响因素对隔水岩体渐进破坏突水灾变演化过程的影响规律,为隧道突水等相关地质灾害的预测预警及安全防控提供了重要的研究手段。(1)岩体往往是由节理裂隙等不连续结构面切割而成的岩块构成的,存在明显的不连续变形特征。据此,通过引入描述节理裂隙强度弱化效应的折减系数建立了节理裂隙岩体强度折减本构模型,通过引入反映物质点不可压缩效应的短程排斥力和反映材料非均质特性的Weibull分布函数建立了描述材料在压缩荷载作用下发生非均匀破坏的近场动力学基本控制方程,并且自主研发了基于矩阵运算的三维近场动力学高效求解方法和程序,实现了近场动力学在节理裂隙岩体压缩破坏过程中的有效模拟。(2)裂隙岩体流-固耦合破坏机制是隧道岩体破坏突水灾变演化过程模拟的关键。据此,基于近场动力学非局部作用思想,建立了模拟地下水渗流的等效连续介质、离散裂隙网络介质以及孔隙-裂隙双重介质近场动力学模拟方法,结合有效应力原理,提出了反映固体材料变形破坏与地下水渗流耦合作用的物质点双重覆盖理论模型,建立了模拟裂隙岩体水力压裂过程的近场动力学流-固耦合模拟方法,揭示了裂隙岩体水力压裂过程中应力-渗流-损伤耦合作用机制。(3)开挖卸荷是诱发隧道围岩损伤破坏及突水的主要原因,目前近场动力学方法尚未在岩土工程领域广泛应用,且缺乏描述围岩卸荷过程的理论与方法。据此,提出了模拟隧道开挖卸荷效应的物质点休眠法,通过与工程现场观测数据及前人研究结果进行对比,验证了该方法在模拟隧道开挖损伤区演化规律方面的有效性和可靠性,进而建立了考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法,实现了应力-渗流耦合作用下节理地层隧道开挖损伤区分布位置及形态的有效预测,为隧道施工过程岩体破坏突水灾变模拟提供了有效的数值方法。(4)隧道岩体破坏突水是不良地质构造与地下工程活动综合作用下发生的一种典型的连续-非连续动态变化过程,对数值模型的建立和求解提出了更高的要求。据此,应用自主研发的基于矩阵运算的考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法及程序,依托歇马隧道典型溶洞突水案例,实现了模型试验尺度岩溶隧道施工过程中隔水岩体在开挖卸荷与地下水渗流综合作用下,开挖损伤区与渗透损伤区接触-融合-贯通直至突水通道形成的全过程模拟。(5)岩溶隧道突水灾变机理十分复杂,正确认识突水灾变发生条件与影响规律是突水灾害防控的基础。据此,依托歇马隧道工程实例,开展了工程尺度岩溶隧道突水灾变过程模拟,通过对比分析不同影响因素条件下隔水岩体渐进破坏与突水通道形成过程,揭示了溶洞发育规模、溶洞水压力、围岩材料性能和隧道埋深等因素对突水灾变过程的影响机制,通过防突结构最小安全厚度和突水防控措施分析,为岩溶隧道突水灾害预测预警及安全防控提供了科学指导。(6)近场动力学凭借其模拟材料损伤破坏的独特优势,在岩土工程领域拥有巨大的应用潜力,但是目前尚无成熟的数值仿真软件推广应用。据此,基于自主研发的考虑卸荷效应的应力-渗流近场动力学模拟方法及程序,利用C++与Matlab混合编程技术,开发了具有自主知识产权的界面友好、操作方便、扩展性强的适用于岩土工程问题的专业数值仿真软件——近场动力学工程仿真实验室(PESL),为近场动力学在岩土工程及其他领域的推广应用提供了借鉴。
张洪伟[2](2021)在《富水隧道施工期地下水运移特征模拟及水环境效应》文中认为富水隧道施工建设对工程安全以及地下水、生态环境均会造成较大的威胁和影响,虽然当前隧道工程逐渐考虑到地下水和生态环境保护的重要性,但是出于工程经济性、可操作性等方面的考虑,隧道建设对地下水系和环境的破坏仍然很大,甚至会造成地下水环境和山体生态植被不可逆转的永久破坏。富水隧道复杂的地质构造和水文地质条件,使得对隧道施工影响下的地下水流场分布、衬砌水压力变化、渗漏污染物跟踪和影响以及总体水环境负效应评价成为摆在隧道建设者和各国学者面前需要深入研究探讨的一项重要课题。本文以典型富水隧道——正在施工建设的渭武高速公路木寨岭隧道为例开展研究,采用有限差分原理,结合Visual Modflow、Flac3D等主流三维渗流场模拟软件构建了隧道隧址区地下水渗流场、衬砌外水压力和隧道施工典型污染物的数值模拟模型,并采用AHP层次分析法确定了水环境负效应评价指标权重,采用综合模糊评价法开展了隧道施工期水环境负效应评价。主要研究成果如下:1、推导出了考虑渗流速度的隧道涌水量和衬砌外水压力理论计算公式,包括施作注浆圈和衬砌,仅施作衬砌以及未施作注浆圈和衬砌几种工况,并用传统公式验证了其可靠性,上述公式对隧道涌水量精确预测计算提供了参考。2、模拟了木寨岭隧道隧址区开挖前天然状态、开挖后完全排水状态、开挖后封堵状态下的渗流场分布运移情况。隧道开挖3个月后隧址区地下水水位急速下降,产生“漏斗状”降落,3个月至24个月地下水水位下降趋势变缓,但仍以涌水的方式持续流出,对地下水环境产生破坏。隧道排水系统完全封堵后,地下水位需要1-2年时间才能逐步恢复稳定,降落漏斗消失,接近原有流场状态。隧道地下水渗流场降落漏斗的产生和恢复研究为隧道施工合理“限排”提供了论据。3、采用Flac3D软件模拟了木寨岭隧道不同建设时段、不同排放模式下的衬砌外水压力分布情况,模拟分析结果显示,隧道开挖会造成隧址区地下水位呈现显着降落漏斗;注浆圈及衬砌结构水压力值随隧道洞顶压力水头的增大而增加;随注浆圈内外壁厚度的增大注浆圈外壁水压力值减小,而衬砌未发生明显改变;注浆圈水力传导系数与注浆圈和衬砌水压力具有显着相关性,且系数最小时对衬砌的影响最大;随着衬砌水力传导系数的减小注浆圈和衬砌外的水压力值均减小;隧道衬砌外各监测点水压力值分布规律为:下拱底>左拱脚>左拱腰>左拱肩>上拱顶。上述隧道施工堵水和排水的压力分布研究成果能够为隧道施工衬砌受力加固、限排水力传导系数控制等提供理论依据。4、应用Visual Modflow软件对木寨岭隧道施工废水石油类污染物的地下水迁移特征的模拟结果显示,石油类污染物泄露至地下水后会沿着水力梯度方向纵深迁移,并在地下水水动力弥散作用下发生横向迁移,最终形成接近“椭圆状”的污染晕;集水池下透水层的石油污染物浓度由2年后的100 mg/L增长到7年后的500 mg/L;在停止泄露后的23年内,污染物晕散外边界几乎扩大至整个模拟区域,中心极值浓度由500 mg/L下降到180 mg/L,但仍按水流水力梯度方向缓慢迁移;经过20年的迁移运动会有少量污染物由透水层向下迁移至含水层,但30年模拟期内隔水层未发现污染物;说明隧道施工期污染物一旦渗入地下水,会在透水层和含水层长期迁移扩散,对地下水环境和相关生物造成威胁。5、应用层次分析法、综合模糊评价法对木寨岭隧道施工期地下水环境负效应开展了评价研究,构建了以自然地理、水化学、地质-水文地质、隧道工程四个因素类、23个具体影响因素为基准层和指标层的评价指标体系结构,将水化学特征和典型污染物因素纳入评价体系,建立了影响因素评价等级标准、模糊综合评价模型、隶属函数及量化指标,综合评价木寨岭隧道施工期地下水环境负效应结果为中等,隧道施工造成的水环境破坏作用明显,该研究成果为国内相关富水隧道施工的水环境负效应影响评价提供了借鉴参考。
王庆[3](2020)在《隐伏溶洞对隧道衬砌结构受力特性的影响研究》文中进行了进一步梳理隧道在经过岩溶地区时,施工阶段便会进行相应的岩溶处理,但是不免存在处理不完全或者没处理的隐伏溶洞,这将会对营运期隧道安全造成较大的威胁。隐伏溶洞会使隧道衬砌结构受力特性发生改变,致使衬砌结构长期处于受力不利状态,进而出现裂缝,最终导致隧道失稳破坏,威胁其运营安全,是目前营运期较为严重的病害问题。通过数值模拟软件建立存在隐伏溶洞的隧道模型,并将溶洞大小(R)、与隧道净距(S)以及不同方位角(溶洞位于隧道正上方(β=90°)、斜上方(β=45°)位置、水平面(β=0°)、斜下方(β=315°)、正下方(β=270°))视为三个特征因子,探究单溶洞在不同方位角下的敏感半径(Rcr)和敏感净距(Scr),以及单溶洞对隧道衬砌结构受力特性的影响,接着进一步研究双溶洞的不同组合形式(同一横断面和同一纵断面)对隧道衬砌结构受力特性的影响,并得到以下主要成果:(1)各种方位角下的单溶洞,敏感半径(Rcr)为3m,随着R的增大,衬砌的应力集中程度较大,衬砌受力处于不利状态,隧道的整体性变差,尤其是β=315°和β=270°位置,衬砌应力对于溶洞大小变化极其敏感,衬砌结构受力极不均匀,隧道将出现大量裂缝,失稳的风险大大增加。(2)当方位角β=90°、270°,R=3m时,随着与隧道净距(S)的增大(1m~7m),衬砌应力集中程度相对降低,但是对于衬砌而言,仍存在较为严重的应力集中现象,衬砌受力依旧不均匀,处于极其不利的状态,隧道将出现较多裂缝,影响其稳定性,但在S=7m之后,衬砌受力合理,隧道偏于安全,故敏感净距(Scr)为7m;当方位角β=45°、0°、315°,R=3m时,S小于3m时,衬砌应力集中程度较大,衬砌受力处于不利状态,隧道处于偏压状态,整体性较差,存在失稳的风险,但在S>3m之后,由于偏压影响减小,隧道整体性相对提高,失稳风险得到较大程度的降低,故敏感净距(Scr)为3m。(3)同一横断面双溶洞组合衬砌受力变化规律:当βA=90°、0°时,衬砌受力变化规律与单溶洞无差异;当βA=45°、270°、315°时,衬砌受力变化规律较单溶洞不利,隧道处于偏压状态,整体性较差,较易出现裂缝,存在较大的失稳风险。(4)同一纵断面双溶洞组合衬砌受力变化规律:①当双溶洞为βA=90°,βB=90°组合时,衬砌受力变化规律较单溶洞不利,但双溶洞净距(L)在增大到3m之后,衬砌受力规律基本和单溶洞相差无几;②当双溶洞为βA=45°,βB=45°组合时,衬砌受力变化规律较单溶洞不利,使得隧道整体性变差,衬砌会出现大量裂缝,隧道安全受到威胁,但在L=7m之后,衬砌受力规律与单溶洞无差异;③当双溶洞为βA=0°,βB=0°组合时,衬砌的应力集中程度较小,衬砌受力处于较为合理状态,衬砌受力规律与单溶洞无差异;④当双溶洞为βA=315°,βB=315°组合时,衬砌受力变化规律较单溶洞不利,衬砌受力处于极其不利的状态,衬砌结构较易出现裂缝,同时衬砌结构失稳的风险也相应增大,但在L=7m之后,衬砌受力变化规律与单溶洞无多大差异;⑤当双溶洞为βA=270°,βB=270°组合时,衬砌受力变化规律较单溶洞不利,变化幅度极大,衬砌应力集中程度极高,再加之此情况下溶洞的存在使得隧道整体性较差,衬砌结构受力极其不利,极易出现裂缝,同时衬砌结构失稳风险大大增加,隧道安全受到威胁。故工程设计中遇到βA=90°,βB=90°,βA=270°,βB=270°的双溶洞,隧道与其距离至少在3m以上,若遇到βA=45°,βB=45°,βA=315°,βB=315°的双溶洞,隧道与其距离至少在7m以上,若不幸无法避开,施工时应对溶洞进行灌浆处理,并对其附近的衬砌进行加厚处理,且营运期间必须定期对其进行检测,如果出现裂缝,必须及时进行治理加固,若遇到βA=0°,βB=0°的双溶洞,施工期只需对溶洞进行灌浆处理,营运期辅以定期检测,出现裂缝时进行加固处理即可。
许明亮[4](2020)在《岩溶隧道不良地质体识别与巨型空洞施工对策研究》文中研究表明随着西南地区的高速发展,伴随着公路、铁路网的建设,涌现了大量的隧道工程。然而,西南地区独特的地质条件,使得在此区域修建的隧道工程不得不穿越岩溶发育位置。因此,岩溶等不良地质给施工带来了很大的安全隐患。若能掌握隧道前方的地质情况,再结合相应的施工对策,便可以有效的避免突水、突泥、塌方等不必要的岩溶灾害,从而大大提升施工人员的安全性。本文依托温泉隧道工程项目,利用Google-Earth、无人机倾斜摄影技术以及多种物探方法,对隧道前方不良地质进行精准定位。通过对深部复杂岩溶进行数值模拟分析,研究了相应的施工对策,主要工作如下:(1)在区域地质资料研究的基础上,掌握研究区沉积建造与构造演化历史,利用Google-Earth实施研究区区域构造与地层解译,据此恢复建立古构造应力场。借助无人机倾斜摄影技术构建3D地貌模型,利用超高分辨率影像,依据构造地貌学理论识别隧址区不良地质体。在隧道开挖前深入了解地质构造信息背景,为物探成果的解译、钻探打下理论基础。(2)采用EH4大地电磁法对隧道路线附近大型岩溶构造实施探测,采用TGS360Pro隧道地质预报系统在洞内进行超前探测,在前述理论指导下,可消除物探多解性,有效提高解译精度。在隧道开挖过程中,利用地质编录与超前钻探,一方面进一步掌握地质构造发育情况,丰富校核前述地质构造信息模型,另一方面,对不良地质体实现准确探测。这样由宏观到微观,从粗查到精查,层次递进的探测方法与评价理念,最终成功实现了对岩溶构造的准确预测。(3)通过文献分析、现场调研,结合地貌影像解译技术,研究总结了隧址区岩溶发育规律和特点,结合国内外针对岩溶构造的隧道施工处治方法,提出了温泉隧道初步的岩溶构造施工对策。(4)针对温泉隧道施工中探测出的巨型溶洞,选择了三个具有代表性的断面,利用数值模拟分析的方法,研究了不同工况下隧道施工过程中溶洞的稳定性与隧道结构的力学状态,据此优化设计施工方案。
孙瑞文[5](2019)在《山岭隧道施工突水(泥)灾变模式及其防治对策研究》文中研究指明当隧道穿越山岭地区时,受复杂地质条件等因素影响,往往会遭遇突水、突泥等大型地质灾害。隧道突水以其高发率、突发性、危害大等特点,严重制约着岩溶区地下工程建设的发展:突水灾害常伴随着不可估量的损失,坑道被淹、机制设备损毁、施工被迫中断,或引起水土流失、水资源平衡破坏等不可逆后果,甚至危及生命安全。随着生态保护法制的健全和完善、生态治理责任的落实、生态破坏惩处力度的加大和公众参与生态保护机制的建立,对隧道施工地质灾害(尤其是山岭隧道)的工程处理得到进一步重视和加强。本文以国内多条隧道施工突水、突泥灾害的工程实例为研究对象,通过工程实例调查、数值模拟、理论分析等手段,分析了山岭隧道施工突水(泥)灾害的构造类型、灾变模式及其灾变机理;然后通过力学推导、数值模拟对比研究得出隔水、隔泥岩(土)盘最小安全厚度的预测方法;结合实例中突水灾害的治理手段研究隧道突水(泥)灾害的综合超前预报方法和典型致灾构造导致的隧道突水、突泥灾害针对性的防控措施。主要研究成果有以下几点:(1)对不同地区、不同线路的多条长大隧道所发生的的突水(泥)灾害进行统计分析,得到了不同突水突泥灾害的致灾构造类型,即未胶结富水压性断层强烈破碎带、未胶结富水张性断层、含水层及地下向斜储水构造和充水岩溶等突水致灾构造,以及地下泥水混合充填岩溶底部黏土、与地表相通的黏土充填岩溶、黏土充填深大岩溶槽沟和底部黏土夹破碎岩块充填岩溶等突泥致灾构造,分析各类致灾构造的形成条件以及突水机理。(2)选取多起具代表性的岩溶隧道重大突水事件,详细调研其致灾过程、致灾机理,在此基础上概化出各事件的突水模型;对比分析各突水模型,划分分别基于致灾构造与隧道的空间位置关系和基于突水、突泥灾害发生时间两大类突水(泥)灾害的致灾模式。而其中基于致灾构造与隧道的空间位置关系的致灾模式又可以划分为相交式与分离式,顶伏式、侧伏式、底伏式与贯通式;基于突水、突泥灾害发生时间的致灾模式又可以划分为即时突水突泥、滞后突水突泥以及间歇(阵发)突水突泥。(3)首先基于强度理论,将致灾构造位于隧道顶部、侧部、底部工况下的隔水、隔泥岩(土)盘简化为两端固支梁模型,将致灾构造发育于掌子面正前方工况下的隔水、隔泥岩(土)盘简化为四周固支圆板模型,利用弹性理论,基于梁板抗弯、抗剪、或抗拉强度准则建立隔水、隔泥岩(土)盘最小安全厚度预测方法;将顶部、底部防突层简化为两端固支梁模型,将掌子面前方、侧部防突层简化为四周固支板模型,基于尖点突变模型,建立防突层安全厚度计算公式。(4)交叉组合工程实际中常见级别围岩及溶腔水压,形成不同计算工况,据此建立突水隐患隧道的数值模型试验,考虑流固耦合作用,研究分步开挖及分步支护条件下隧道施工力学响应;提出并分析了隧道开挖过程中、不同围岩级别及岩溶水压条件下模型及岩(土)盘位移场演化规律,并据此提出不同围岩级别与溶腔水压组合工况下岩(土)盘的最小安全厚度值,通过对结果进行回归拟合分析,建立突水隧道在不同围岩条件下的岩(土)盘最小安全厚度计算公式。(5)结合前文研究的致灾构造类型、灾变模式和对隔水、隔泥岩(土)盘最小安全厚度预测,提出对典型致灾构造条件下的突水(泥)灾害的针对性防治手段。本文的主要创新点是:(1)将隧道施工典型突水(泥)致灾构造的致灾特点与常用灾害治理措施相结合,提出了典型致灾构造条件下的突水、突泥灾害的针对性工程处理措施;(2)基于强度理论,推导了隔水、隔泥岩(土)盘最小安全厚度计算公式,通过数值模拟试验获得了隔水、隔泥岩(土)盘最小安全厚度的预测公式,并通过实际工程中发生的突水灾害对理论推导和数值模拟得到的预测公式进行了验证,证明了预测结果的合理性,并且该结果应用于突水(泥)灾害防治措施中,如高压富水充填岩溶处治措施的释能降压法中。
张凯[6](2019)在《隐伏岩溶对隧道矿山法施工安全的影响研究》文中研究说明岩溶地区地质条件复杂、地下水活跃。在岩溶地区进行隧道施工,常常会遭遇突水、突泥、溶洞失稳、地表塌陷等一系列岩溶相关的灾害。由于岩溶地质灾害一般具有隐蔽性、突发性以及群发性的特点,其一旦发生,往往会造成巨大的经济损失。如何在隧道施工过程中,对可能遭遇的岩溶灾害进行准确地预测、评估,从而采取相应的措施防止相关灾害的发生,已经成为岩溶地区隧道工程建设中亟需解决的问题。鉴于此,本文分别从隧道施工过程的岩溶突水、地表塌陷、隐伏溶洞对隧道结构的影响以及岩溶的预报四个方面着手,在对岩溶灾害发生机理进行研究的基础上,建立了隧道岩溶突水及地表塌陷的风险评价体系,研究了多因素影响下隧道与隐伏溶洞间的安全距离,并建立了隧道工程中的岩溶动态综合预报体系。主要的研究内容及成果体现在以下几个方面:(1)基于岩溶突水发生的机理,在统计分析的基础上,选取对岩溶突水有控制作用的因素,建立了隧道岩溶突水风险评价的指标体系。根据岩溶突水的四个风险等级,将岩溶突水风险评价指标进行定量分级,部分指标根据其量测值分级,其他指标根据其专家评分进行分级。采用综合赋权法确定评价指标的权重。其中,主观权重由基于专家知识的模糊层次分析法确定,而客观权重由基于量测值的相关分析法确定。采用综合赋权法,既考虑了人对事物的主观理解,又考虑了各事物客观存在的联系,可以大大降低只采用其中某一种方法确定权重带来的误差,使得评价结果更加准确。(2)分别基于可拓数学理论、属性数学理论以及模糊数学理论建立了隧道岩溶突水的风险评价体系。采用这三种风险评价方法对某隧道进口平导段的突水风险进行了评估,不仅得到了三种相同的风险评价结果,而且这三种评价结果与实际记录的突水状况相吻合。证明了所建立的隧道岩溶突水的可拓评价体系、属性识别体系及模糊综合评价体系的适用性及合理性。(3)在可拓评价过程中,采用线性无量纲化方法对风险评价指标的定量分级以及指标的量值进行了无量纲化处理。无量纲化过程即可被以看作是构造隶属度函数的过程,也使得具有不同量纲的评价指标之间具有可比性。通过将可拓评价结果与其他两种评价方法的结果以及实际涌水状况的对比,证明了无量纲化处理过程的合理性。(4)基于岩溶地表塌陷发生的条件,在统计分析的基础上选确定了地铁隧道施工引起地表岩溶塌陷的风险评价指标,建立了相应的风险指标体系,并对评价指标进行了定量分级,采用综合赋权法确定了岩溶塌陷风险评价指标的权重。分别基于可拓数学理论、属性数学理论以及模糊数学理论,建立了岩溶区地铁隧道施工引起地表塌陷的风险评价体系。所建立的三种岩溶塌陷风险评价体系被用于贵阳地铁一号线某区段用来评价岩溶塌陷的风险,所得到的三种评价结果不仅相互高度一致,一致性比率达到了91.19%,而且与现场的实际的塌陷条件以及该区域的塌陷历史较吻合。验证了所建立的风险评价体系的适用性及合理性。(5)通过对已有文献中的数据,以及贵广铁路线中多条隧道中揭露溶洞的数据进行统计整理,采用Matlab进行分布拟合之后,得出溶洞的宽度和高度均近似地服从瑞利分布。根据实际情况并,考虑到数值模拟的可操作性,将数值计算中的溶洞近似等效成椭圆状。采用响应面法设计了隐伏溶洞影响下的隧道开挖数值模拟方案。根据影响隧道结构稳定各因素的变化情况,选取变化较明显且对隧道稳定影响较大的五个参数作为变量,包括围岩的弹性模量、粘聚力及内摩擦角,溶洞的宽度及高度,其他变化较小的参数作为常量。并将隧道关键点的位移突变作为隧道结构失稳的标志,分别进行了隐伏溶洞位于隧道上方、下方以及侧部的隧道开挖数值模拟。采用最小二乘法原理,求得了隧道与溶洞间安全距离关于五个变量的响应面函数。(6)建立了隧道工程中岩溶的动态综合预报体系。这一体系包含隧道施工前的地下岩溶发育程度的评价,以及施工过程中掌子面前方岩溶的预报两个部分。根据可拓理论建立了地下岩溶发育程度的评价体系,利用其评价结果在隧道施工前对地下岩溶进行初步的预测,其评价结果同时又指导隧道施工过程中岩溶预报方法的选取及预报方案的实施。隧道施工过程中,根据不同的岩溶发育程度选取相应的地质探测技术对掌子面前方的岩溶进行预报,岩溶预报的结果对岩溶发育程度等级进行修正、更新。运用所建立的岩溶动态综合预报体系对某隧道施工过程中的岩溶进行预报,预报结果与现场观测情况具有高度的一致性,证明了该岩溶预报体系具有很好的适用性及较高的可靠性。
樊志威[7](2018)在《引汉济渭秦岭隧洞岭北TBM段围岩工程地质环境研究》文中指出引汉济渭秦岭隧洞穿过许多复杂地质单元和构造带,采用传统的地质分析方法预测软岩大变形、围岩失稳、突水涌泥等不良工程地质问题难度很大。针对秦岭输水隧洞围岩特点运用新的构造理论和分析方法对岭北TBM(Tunnel Boring Machine)施工段工程地质环境进行分析,有利于优化围岩分类和为隧洞超前地质预报奠定基础。论文具有潜在的工程应用价值和科学意义。(1)对隧洞地质条件预报研究方法以及隧洞内各种不良地质体出现的前兆特征进行归类总结,分析各种预报方法的优缺点和适用性,指出岭北TBM施工段围岩工程地质环境研究存在的问题是区域构造背景分析与围岩特性分析脱节,围岩分类未能体现出秦岭隧洞隧址区构造的个性特点。(2)将以板块构造为核心的秦岭造山带理论研究成果作为背景应用于秦岭隧洞地质环境研究中,对隧址区不同构造单元内的岩性分布、地质构造特点进行分析,厘定各构造岩片的大地构造单元归属。(3)对秦岭隧洞岭北TBM施工段地表及洞室内构造变形特征和空间展布规律进行分析,借助极射赤平投影分析片理和节理产状的空间变化规律,恢复构造应力场,探讨构造变形机制,从宏观尺度预测秦岭隧洞围岩断层、节理、片理等地质环境特征。(4)对岭北TBM段洞室内典型断面的围岩显微构造特征进行分析,揭示围岩的矿物组成以及微观构造特征,为隧洞工程地质分区和超前地质预报提供依据。(5)在对当前隧洞围岩分类的几种主要方法进行评述的基础上,分析以水利水电工程围岩分类方法为依据的岭北TBM施工段围岩分类结果的特点、和规律性,探索大地构造单元归属、脆性断裂、韧性断裂、岩性对围岩分类的影响,提出优化围岩分类的建议思路。本文首次将以板块构造为核心的秦岭造带理论研究成果作为背景应用于隧洞地质环境研究中,可称之为一级决定论,尺度最大。秦岭隧洞的岩性分布,即群、组、段的分布受制于各自的板块位置和沉积、火山活动、变质环境,分布具有规律性,从根本上决定了围岩基本特性,属于二级决定论。本文的特点在于为秦岭隧洞超前地质预报.奠定基础,提出了一级决定论、二级决定论,层层逼近三级尺度(围岩超前地质预报范围)的研究思路。
陈水龙[8](2018)在《基于地震信息的隧道围岩分级及地质异常探测研究》文中提出大瑞铁路高黎贡山隧道全长34.5km,是国内目前在建最长隧道。研究区隧址位于地质条件极其复杂的横断山脉南端,具有“三高、四活跃”(高地应力、高地热、高地震烈度;活跃)特点。工程建设过程中面临高温、岩爆、断层、突水突泥、软岩大变形等地质问题,如何准确预测预报掌子面前方地质异常体,保证隧道快速安全施工成为制约隧道建设的关键问题。本文针对研究区四种典型特征的围岩,分析其工程地质条件,研究TSP地震信息与围岩力学参数变化特征的响应关系,建立围岩动态分级体系,为下一步施工中隧道前方地质异常预测预报提供参考。本文研究取得的主要成果如下:(1)通过对隧道围岩的工程地质和水文地质调查,研究存在地质异常的围岩岩性及物理力学特征(主要包括富水性围岩、软弱破碎带围岩、断层破碎带围岩、滑坡与断层交互影响下围岩),深入分析其工程地质条件。(2)借鉴国内外围岩分级方法,结合研究区地质异常实际情况,基于TSP探测技术,提取其地震信息,采用聚类分析和因子分析方法,研究地震波与围岩物理力学参数的特征响应关系,以地震波传播速度和围岩体积模量作为主要的分级因子,建立了围岩动态分级体系。(3)借助所建立的围岩动态分级体系,对围岩进行了识别和评价,进而预测预报了隧道前方地质异常。结果表明,分级级别越低,围岩硬度越小,富水性越强;分级级别越高,围岩硬度越高,富水性越弱。反射面越多,围岩整体性越差;反射面越少,围岩整体性越好。(4)对研究区四种典型围岩动态分级结果,经TSP探测和实际揭露围岩分别进行验证。验证结果显示,对富水性围岩、软弱破碎带和断层破碎带这三种围岩,本分级的预测预报效果较好,对断层与滑坡交互影响下的围岩中识别效果一般,但不影响总体分级的合理性。本文对地震信息的分析解译思路和对隧道围岩动态分级方法,可为大瑞铁路高黎贡山隧道,以及类似的复杂水文地质、工程地质条件下隧道前方不良地质体的预测预报提供借鉴和参考。
吕晋阳,张国栋,刘昌[9](2018)在《基于山岭隧道的钻爆法及新奥法施工研究》文中进行了进一步梳理隧道施工钻爆法及新奥法是山岭隧道施工的2种常用方法,以西康铁路秦岭隧道钻爆法施工和大瑶山隧道新奥法施工为工程背景说明钻爆法及新奥法施工细节,并以两座已完工隧道的隧道施工背景提出新奥法和钻爆法施工的工程适用性及未来的发展方向。
郝勇[10](2017)在《深埋隧洞穿越风化花岗岩断层带涌水突泥机理研究》文中指出本文以深埋隧洞穿越风化花岗岩断层带涌水突泥机理为研究主题,以福建省龙津溪引水隧洞工程为研究对象,采用理论分析、现场调查、室内物理力学试验、声波测试与数值模拟相结合的综合性研究方法,分析了深埋风化花岗岩断层带的物理力学性质、水理化特性以及隧洞涌水突泥的影响因素,对深埋隧洞穿越断层带时各影响因素对围岩内孔隙水压力场、渗流场、应力应变的影响进行了研究,并对断层带内隧洞围岩塌落及裂纹动态演化规律进行了分析。结合项目实际特点,对深埋隧洞穿越风化花岗岩断层带时涌水突泥的孕育机理、各种涌水突泥致灾模式机理进行了分析。主要内容与成果如下:(1)经过现场地质调绘,分析区域地质资料,并结合勘察报告,查明了研究区工程地质和水文地质条件,查明了沿线地形地貌、地质构造、岩层分布、地下水类型、断层分布特点、岩石风化特征、围岩初步分类等。研究区的张性断层花岗岩断层带极易形成数百米以上的风化深槽,是良好的富水构造,为隧洞涌水突泥提供了大量的泥质来源。(2)通过对断层构造特点和花岗岩风化特点、水理化特点的分析,采取物性分析及微观结构试验(X-射线衍射矿物分析、环境扫描电子显微镜试验)、物理性质试验(含水率、密度、孔隙比/空隙率、界限含水率)、水理试验(吸水率、软化系数)、力学试验(抗剪强度及压缩性指标、各种含水状态的单轴压缩试验)、岩体声波测试(波速比、完整性指数)等试验方法获取了断层带内花岗岩风化残留物(残积土)及断层两侧强风化-微风化花岗岩的物质成分、微观结构及形貌特征、基本物理力学特性及破坏特征,对测试数据进行了统计与分析,并与工程所在的厦(门)漳(州)地区的风化花岗岩物理力学特性进行了详细的对比。分析结果表明,强风化-微风化花岗岩的破坏模式符合莫尔-库伦理论,深埋花岗岩断层带内风化残留物的物理力学特性与地表风化壳中的残积土性质类似。深埋断层带内的花岗岩残积土与地表花岗岩残积土一样富含黏土矿物,多属于高液限土,其水理化与软化机理与地表花岗岩残积土类似,但是其不含游离氧化铁,其崩解模式与地表花岗岩残积土有明显区别。颗粒级配特征表明,深埋花岗岩断层带内残积土颗粒成分比较复杂,在渗流作用下存在多种破坏的可能。试验成果为分析深埋隧洞穿越风化花岗岩断层带时的围岩变形、流固耦合、渗流发展研究提供了基础,为有限差分、离散元等数值模拟计算提供了基本参数,对揭示这一过程中隧洞涌水突泥的机理提供了依据。(3)基于FLAC3D流固耦合方法,在分析各种因素对于隧洞涌水突泥影响的基础上,建立富水风化花岗岩断层带涌水突泥的数值分析模型并对各种工况进行了研究。分析表明,孔隙水压力越高、围岩类别越差,涌水突泥风险越大;而断层倾角对涌水突泥的影响比较复杂,倾角越缓则影响范围越大,影响时间越早,但在倾角不断增大的过程中,其对涌水突泥的影响则表现出明显的空间效应;组合断层的分析表明,当交叉点下伏于隧洞时更容易引发涌水突泥事故。(4)基于PFC2D颗粒流离散元方法,建立深厚断层带内隧洞模型,模拟隧洞开挖、大变形以及洞内出渣过程,研究隧洞开挖过程中洞周及拱顶的塌落变化与裂纹动态开展规律,观测塌落拱与聚水空腔的形成过程。研究表明,深埋隧洞开挖后,花岗岩断层带内松散围岩塌落变形及裂纹扩展迅速,不提前加固的情况下极易引发塌方及突泥涌水;并且在初次大规模塌方涌水突泥处置后,如果加固范围及加固强度有限,拱顶聚水空腔动态演化及地下水补给平衡后,由于孔隙水压力突变,拱顶加载后失稳将会产生二次涌水突泥。(5)通过工程实例,结合理论分析及数值模拟结果,对深埋隧洞穿越风化花岗岩断层带时涌水突泥的孕育机理、各种涌水突泥致灾模式机理进行了分析。将工程实例中的涌水突泥事故分为四种致灾破坏模式:掌子面防突层破坏涌水突泥模式、拱顶空腔聚水垮塌涌水突泥模式、渗透变形破坏涌水突泥模式、有压管流破坏涌水突泥模式,并分析了各自的涌水突泥机理及防治要点。
二、大瑶山隧道主要工程地质问题(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、大瑶山隧道主要工程地质问题(论文提纲范文)
(1)隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 研究背景及意义 |
1.1.2 选题依据与目的 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 隧道突水突变机理 |
1.2.2 突水灾变演化过程模拟方法 |
1.2.3 近场动力学在岩土工程中的应用 |
1.2.4 研究现状发展趋势与存在问题 |
1.3 主要内容与创新点 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.3.3 创新点 |
第二章 基于矩阵运算的裂隙岩体三维近场动力学模拟 |
2.1 近场动力学基本理论 |
2.1.1 连续-非连续模拟的非局部作用思想 |
2.1.2 常规态型近场动力学模型 |
2.1.3 动态/静态问题数值求解方法 |
2.2 节理裂隙岩体强度折减本构模型 |
2.2.1 基于强度折减理论的岩体本构模型 |
2.2.2 岩体本构模型参数确定方法 |
2.3 非均质岩体材料压缩破坏模拟 |
2.3.1 岩体材料非均质特性表征 |
2.3.2 岩体材料压缩破坏模拟 |
2.4 基于矩阵运算的高效求解策略 |
2.4.1 近场动力学矩阵运算基本原理 |
2.4.2 近场动力学矩阵运算程序开发 |
2.4.3 近场动力学矩阵运算效率分析 |
2.5 岩体破坏三维模拟算例验证 |
2.5.1 完整岩体破坏过程模拟 |
2.5.2 节理岩体破坏过程模拟 |
2.5.3 裂隙岩体破坏过程模拟 |
2.6 本章小结 |
第三章 裂隙岩体应力-渗流耦合近场动力学模拟 |
3.1 地下水渗流近场动力学模型 |
3.1.1 等效连续介质渗流模型 |
3.1.2 离散裂隙网络渗流模型 |
3.1.3 孔隙-裂隙双重介质渗流模型 |
3.2 裂隙岩体流-固耦合模拟方法 |
3.2.1 物质点双重覆盖理论模型 |
3.2.2 流-固耦合矩阵运算与程序开发 |
3.3 应力状态对水力裂隙扩展路径的影响规律 |
3.3.1 应力状态对水力裂隙的影响机制 |
3.3.2 水力裂隙扩展路径模拟结果分析 |
3.4 天然裂隙对水力裂隙扩展路径的影响规律 |
3.4.1 天然裂隙与水力裂隙相互作用关系 |
3.4.2 水力裂隙扩展路径模拟结果分析 |
3.5 岩体裂隙网络水力压裂过程损伤破坏规律 |
3.5.1 裂隙网络对水力裂隙的影响机制 |
3.5.2 裂隙网络岩体水力压裂模拟结果分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 隧道开挖卸荷效应近场动力学模拟 |
4.1 卸荷效应模拟的物质点休眠法 |
4.1.1 物质点休眠法基本思想 |
4.1.2 开挖卸荷模拟程序设计 |
4.2 隧道开挖损伤区模拟分析 |
4.2.1 隧道开挖损伤区形成机制 |
4.2.2 隧道开挖损伤区演化过程 |
4.2.3 隧道开挖围岩位移场变化规律 |
4.3 渗流卸荷近场动力学模拟 |
4.3.1 孔隙介质渗流卸荷模拟 |
4.3.2 裂隙介质渗流卸荷模拟 |
4.3.3 双重介质渗流卸荷模拟 |
4.4 卸荷作用下应力-渗流耦合近场动力学模拟 |
4.4.1 卸荷作用下应力-渗流近场动力学模拟方法 |
4.4.2 卸荷作用下应力-渗流耦合模拟程序设计 |
4.5 隧道开挖损伤区应力-渗流耦合模拟 |
4.5.1 渗流对隧道开挖损伤区的影响机制 |
4.5.2 渗透压力对隧道开挖损伤的影响规律 |
4.6 本章小结 |
第五章 隧道隔水岩体渐进破坏突水灾变过程模拟 |
5.1 歇马隧道突水灾害概述 |
5.1.1 依托工程概况 |
5.1.2 工程现场突水情况 |
5.2 隧道岩体破坏突水地质力学模型试验 |
5.2.1 地质力学模型试验概述 |
5.2.2 隔水岩体渐进破坏突水过程 |
5.3 隧道岩体破坏突水近场动力学模型 |
5.3.1 隧道施工过程三维模型 |
5.3.2 监测断面布置情况 |
5.4 隧道岩体破坏突水模拟结果分析 |
5.4.1 围岩损伤状态分析 |
5.4.2 围岩渗流场分析 |
5.4.3 围岩位移场分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 隧道隔水岩体渐进破坏突水影响因素分析 |
6.1 岩溶隧道突水影响因素与模型设计 |
6.1.1 岩溶隧道突水影响因素 |
6.1.2 岩溶隧道突水模拟工况设计 |
6.2 岩溶隧道突水灾变过程工程尺度模拟 |
6.2.1 工程尺度模拟三维数值模型 |
6.2.2 隔水岩体渐进破坏突水过程分析 |
6.3 岩溶隧道突水影响因素分析 |
6.3.1 溶洞发育规模 |
6.3.2 溶洞水压力 |
6.3.3 围岩弹性模量 |
6.3.4 围岩抗拉强度 |
6.3.5 隧道埋深 |
6.3.6 溶洞位置 |
6.4 基于数值模拟结果的隧道突水防控措施分析 |
6.4.1 最小安全厚度计算结果分析 |
6.4.2 岩溶隧道突水防控措施分析 |
6.5 本章小结 |
第七章 近场动力学岩土工程数值仿真软件及应用 |
7.1 数值仿真软件研发 |
7.1.1 软件功能设计 |
7.1.2 软件架构设计 |
7.1.3 软件运行环境 |
7.2 数值仿真软件介绍 |
7.2.1 用户界面介绍 |
7.2.2 使用方法介绍 |
7.3 应用实例分析 |
7.3.1 模型概况 |
7.3.2 模拟结果分析 |
7.4 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
博士期间参与的科研项目 |
博士期间发表的论文 |
博士期间申请的专利 |
博士期间获得的奖励 |
致谢 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(2)富水隧道施工期地下水运移特征模拟及水环境效应(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 隧道涌(突)水背景 |
1.1.2 富水隧道安全及生态环境影响 |
1.1.3 本文研究的重要意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 本文的研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究的主要内容及方法 |
1.3.2 研究关键技术路线 |
1.4 研究区概况 |
1.4.1 工程概况 |
1.4.2 自然地理概况 |
1.4.3 工程地质条件 |
1.4.4 水文地质条件 |
1.4.5 水化学特征 |
2 渗流规律及涌水量计算 |
2.1 地下水赋存形式 |
2.2 地下水渗流规律 |
2.2.1 达西定律 |
2.2.2 渗流的连续性方程 |
2.2.3 承压水运动的基本微分方程 |
2.3 隧道涌水量计算 |
2.3.1 隧道涌水量的计算方法 |
2.3.2 施作注浆圈和衬砌的隧道涌水量计算公式推导 |
2.3.3 仅施作衬砌的隧道涌水量公式推导 |
2.3.4 未施作注浆圈和衬砌的隧道涌水量公式推导 |
2.3.5 涌水量实例计算及验证 |
2.4 本章小结 |
3 富水隧道不同排放模式下的渗流场特征模拟 |
3.1 渗流场模拟的方法 |
3.2 三维渗流场模型的构建 |
3.2.1 模型构建的步骤 |
3.2.2 木寨岭隧道地质概况及水文地质条件 |
3.2.3 建立隧址区水文地质概念模型 |
3.2.4 三维渗流场模型创建 |
3.2.5 无隧道天然状态下渗流场模拟 |
3.3 模拟结果分析 |
3.3.1 排水模式下渗流场模拟预测 |
3.3.2 封堵模式下的渗流场模拟预测 |
3.4 本章小结 |
4 地下水渗流场作用下的隧道衬砌水压力分析 |
4.1 Flac3D数值模拟方法 |
4.1.1 软件概述 |
4.1.2 数值计算原理 |
4.2 木寨岭隧道分析计算模型构建 |
4.2.1 建立分析计算模型 |
4.2.2 参数设定及选取 |
4.2.3 模拟方案设计 |
4.3 模拟结果分析 |
4.3.1 开挖前自然流场下的水压力数值模拟分析 |
4.3.2 无衬砌注浆的隧道围岩流场水压力模拟计算分析 |
4.3.3 完整隧道流场水压力影响因素分析 |
4.4 本章小结 |
5 隧道典型施工污染物的地下水迁移特征模拟 |
5.1 构建隧道地下水运动数值模型 |
5.1.1 木寨岭隧道水文地质概念模型构建 |
5.1.2 地下水流数学模型离散及参数确定 |
5.2 建立地下水污染物迁移模型 |
5.3 石油类污染物模拟结果分析 |
5.3.1 施工期7 年内石油类污染物迁移特征分析 |
5.3.2 运营期23 年内石油类污染物迁移特征分析 |
5.4 本章小结 |
6 隧道工程施工期地下水环境负效应评价 |
6.1 环境效应 |
6.1.1 环境效应的定义及分类 |
6.1.2 隧道工程地下水环境负效应 |
6.2 指标体系的构建 |
6.2.1 指标体系分类 |
6.2.2 指标体系构建方法 |
6.2.3 隧道地下水环境负效应指标体系的构建 |
6.2.4 评价结果等级划分 |
6.2.5 指标权重确定 |
6.3 木寨岭隧道施工期地下水环境负效应评价 |
6.3.1 评价方法 |
6.3.2 模糊综合评价模型构建 |
6.3.3 指标量化及预处理 |
6.3.4 负效应评价及结果分析 |
6.4 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(3)隐伏溶洞对隧道衬砌结构受力特性的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 隐伏溶洞对隧道施工影响研究现状 |
1.2.2 隐伏溶洞对隧道衬砌结构裂损影响研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
1.3.1 研究方法 |
1.3.2 实施方案 |
1.3.3 技术路线 |
第二章 某岩溶隧道调查分析 |
2.1 引言 |
2.2 工程概况 |
2.2.1 地形地貌 |
2.2.2 地层岩性 |
2.2.3 地质构造 |
2.2.4 水文地质 |
2.2.5 溶洞发育情况 |
2.3 隧道衬砌裂纹分布 |
2.4 本章小结 |
第三章 单溶洞对隧道衬砌受力特性的影响 |
3.1 引言 |
3.2 三维数值分析模型的建立 |
3.2.1 Midas/GTS模拟基本原理 |
3.2.2 模型基本假设及相关设置 |
3.2.3 参数选取及模型建立 |
3.3 隐伏溶洞方位对隧道衬砌受力特征的影响 |
3.3.1 溶洞位于隧道正上方(β=90°) |
3.3.2 溶洞位于隧道斜上方(β=45°) |
3.3.3 溶洞位于隧道水平面(β=0°) |
3.3.4 溶洞位于隧道斜下方(β=315°) |
3.3.5 溶洞位于隧道正下方(β=270°) |
3.3.6 隧道衬砌受溶洞方位影响的敏感性特征 |
3.4 隐伏溶洞大小对隧道衬砌受力特征的影响 |
3.4.1 溶洞位于隧道正上方(β=90°) |
3.4.2 溶洞位于隧道斜上方(β=45°) |
3.4.3 溶洞位于隧道水平面(β=0°) |
3.4.4 溶洞位于隧道斜下方(β=315°) |
3.4.5 溶洞位于隧道正下方(β=270°) |
3.4.6 隧道衬砌受溶洞大小影响的敏感性特征 |
3.5 本章小结 |
第四章 双溶洞组合对隧道衬砌受力特性的影响 |
4.1 引言 |
4.2 同一横断面的双溶洞组合对隧道衬砌受力特征的影响 |
4.2.1 溶洞A位于隧道正上方(β_A=90°) |
4.2.2 溶洞A位于隧道斜上方(β_A=45°) |
4.2.3 溶洞A位于隧道水平面(β_A=0°) |
4.2.4 溶洞A位于隧道斜下方(β_A=315°) |
4.2.5 溶洞A位于隧道正下方(β_A=270°) |
4.3 同一纵断面的双溶洞组合对隧道衬砌受力特征的影响 |
4.3.1 双溶洞位于隧道正上方(β_A=90°,β_B=90°) |
4.3.2 双溶洞位于隧道正上方(β_A=45°,β_B=45°) |
4.3.3 双溶洞位于隧道正上方(β_A=0°,β_B=0°) |
4.3.4 双溶洞位于隧道正上方(β_A=315°,β_B=315°) |
4.3.5 双溶洞位于隧道正上方(β_A=270°,β_B=270°) |
4.3.6 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
(4)岩溶隧道不良地质体识别与巨型空洞施工对策研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 岩溶隧道超前地质预报研究现状 |
1.2.2 岩溶隧道施工对策研究现状 |
1.2.3 存在的问题 |
1.3 课题主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 隧址区地质构造背景分析 |
2.1 工程及地质概况 |
2.1.1 工程概况 |
2.1.2 地形、地貌、水文、气候 |
2.1.3 场区岩性 |
2.1.4 水文地质 |
2.2 区域构造单元特征 |
2.2.1 黔北台隆 |
2.2.2 遵义断拱 |
2.2.3 风冈北北东向构造变形区 |
2.3 区域构造演化分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 岩溶不良地质体探测方法研究 |
3.1 复合探测方法研究 |
3.1.1 Google-Earth卫星影像技术 |
3.1.2 无人机倾斜摄影技术 |
3.1.3 EH4大地电磁法 |
3.1.4 TGS地震波反射法 |
3.1.5 复合探测流程 |
3.2 Google-Earth卫星影像构造识别及岩溶发育情况分析 |
3.3 无人机倾斜摄影技术微地貌识别 |
3.4 EH4大地电磁测深构造识别 |
3.4.1 仪器布置及数据采集 |
3.4.2 探测成果解译 |
3.5 TGS360Pro隧道地质预报系统构造识别 |
3.5.1 仪器布置及数据采集 |
3.5.2 探测成果解译 |
3.6 复合探测结果分析 |
3.6.1 复合探测结果 |
3.6.2 实际开挖情况 |
3.7 本章小结 |
第四章 岩溶发育规律与隧道施工对策研究 |
4.1 岩溶发育一般规律研究 |
4.1.1 地层岩性 |
4.1.2 地质构造 |
4.1.3 岩溶水 |
4.1.4 气候因素 |
4.2 隧址区岩溶发育规律与特点研究 |
4.2.1 地层岩性 |
4.2.2 地质构造 |
4.2.3 水系分布 |
4.2.4 气候因素 |
4.3 岩溶分类 |
4.4 岩溶对隧道工程的危害 |
4.5 岩溶及岩溶水处理方法 |
4.5.1 岩溶处理原则 |
4.5.2 小型溶洞处理方法 |
4.5.3 大型溶洞的处理方法 |
4.5.4 岩溶管道的处理方法 |
4.6 本章小结 |
第五章 深部复杂岩溶隧道施工对策研究 |
5.1 数值模拟简介 |
5.1.1 基本原理 |
5.1.2 求解流程 |
5.2 YK7+940断面力学分析 |
5.2.1 数值模型建立 |
5.2.2 不同岩溶施工方案 |
5.2.3 位移场结果分析 |
5.2.4 应力场结果分析 |
5.2.5 衬砌结构安全性分析 |
5.2.6 YK7+940断面施工对策 |
5.3 YK7+965断面力学分析 |
5.3.1 数值模型建立 |
5.3.2 不同岩溶施工方案 |
5.3.3 位移场结果分析 |
5.3.4 应力场结果分析 |
5.3.5 衬砌结构安全性分析 |
5.3.6 YK7+965断面施工对策 |
5.4 YK7+980断面力学分析 |
5.4.1 数值模型建立 |
5.4.2 不同岩溶施工方案 |
5.4.3 位移场结果分析 |
5.4.4 应力场结果分析 |
5.4.5 衬砌结构安全性 |
5.4.6 YK7+980断面施工对策 |
5.5 现场监测分析 |
5.5.1 监测断面选择及监测位置 |
5.5.2 现场监测项目及监测方案 |
5.5.3 拱顶沉降监测结果分析 |
5.5.4 边墙收敛监测结果分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
在校期间研究成果 |
致谢 |
(5)山岭隧道施工突水(泥)灾变模式及其防治对策研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 理论方面的研究现状 |
1.2.2 数值模拟方面的研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
第二章 山岭隧道施工突水(泥)灾变模式研究 |
2.1 突水、突泥隧道工程实例 |
2.2 突水、突泥致灾构造类型 |
2.2.1 隧道施工突水致灾构造类型 |
2.2.2 隧道施工突泥致灾构造类型 |
2.3 突水、突泥灾变模式 |
2.3.1 基于致灾构造与隧道的空间模式 |
2.3.2 基于突水、突泥灾害发生的时间模式 |
2.4 本章小结 |
第三章 隔水、隔泥岩(土)盘最小安全厚度计算 |
3.1 隔水、隔泥岩(土)盘类型 |
3.1.1 自体隔水、隔泥岩(土)盘 |
3.1.2 非自体隔水、隔泥岩(土)盘 |
3.1.3 混合隔水、隔泥岩(土)盘 |
3.2 隔水、隔泥岩(土)盘最小安全厚度 |
3.3 隔水、隔泥岩(土)盘最小安全厚度基于强度理论的计算 |
3.3.1 致灾构造位于隧道开挖轴线的顶部 |
3.3.2 致灾构造位于隧道轴线侧部 |
3.3.3 致灾构造位于隧道开挖轴线的底部 |
3.3.4 致灾构造位于开挖掌子面正前方 |
3.4 隔水、隔泥岩(土)盘最小安全厚度的三维数值模拟分析 |
3.4.1 计算模型与参数选取 |
3.4.2 计算条件的设定 |
3.4.3 数值试验的设计 |
3.4.4 模拟结果与分析 |
3.5 隔水、隔泥岩(土)盘最小安全厚度预测结果的应验 |
3.5.1 云雾山隧道案例 |
3.5.2 野三关隧道案例 |
3.6 本章小结 |
第四章 山岭隧道突水、突泥灾害的防控对策研究 |
4.1 高压富水充填岩溶处治措施 |
4.2 裂隙充填破碎岩石块体突水致灾构造工程处理措施 |
4.3 纯水体突水致灾构造工程处理措施 |
4.4 黏土充填岩溶突泥致灾构造工程处理措施 |
4.5 压性断层主干断层带断层泥突泥工程处理措施 |
4.6 本章小结 |
第五章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 :攻读学位期间参加的科研项目及取得的成果 |
(6)隐伏岩溶对隧道矿山法施工安全的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及选题意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 岩溶区隧道突水风险的研究现状 |
1.2.2 岩溶区隧道地表塌陷风险研究现状 |
1.2.3 隐伏溶洞对隧道开挖稳定性影响研究现状 |
1.2.4 地下岩溶发育程度评价及动态综合岩溶预报研究现状 |
1.3 本文的主要内容、方法与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法与技术路线 |
第2章 隧道工程中岩溶灾害风险评价原理与方法 |
2.1 岩溶发育的影响因素 |
2.1.1 岩石的岩性 |
2.1.2 地质构造 |
2.1.3 地形地貌 |
2.1.4 岩溶水的运动 |
2.1.5 自然因素 |
2.2 岩溶灾害对隧道工程的影响 |
2.2.1 岩溶水对隧道工程的危害 |
2.2.2 岩溶洞穴对隧道工程的危害 |
2.2.3 岩溶洞穴堆积物对隧道工程的危害 |
2.3 风险评价的数学方法 |
2.3.1 基于可拓数学理论的风险评价方法 |
2.3.2 基于属性数学理论的风险评价方法 |
2.3.3 基于模糊数学理论风险评价方法 |
2.4 隧道工程中岩溶灾害的风险评价 |
2.5 本章小结 |
第3章 岩溶区隧道矿山法施工突水风险评价体系研究 |
3.1 岩溶区隧道突水的机理 |
3.1.1 岩溶突水的基本力学特征 |
3.1.2 岩溶突水发生的条件 |
3.2 岩溶区隧道突水风险评估指标体系及突水风险分级 |
3.2.1 岩溶区隧道突水的定义及风险等级的划分 |
3.2.2 岩溶区隧道突水风险评价指标的选取及分级 |
3.2.3 岩溶区隧道突水风险评价指标体系 |
3.3 风险评价指标权重的确定 |
3.3.1 综合赋权法 |
3.3.2 模糊层次分析法确定主观权重 |
3.3.3 简单关联分析法确定客观权重 |
3.4 岩溶区隧道施工突水风险评价体系的建立 |
3.4.1 岩溶突水风险评价指标的权重的确定 |
3.4.2 隧道岩溶突水的可拓评价体系 |
3.4.3 隧道岩溶突水风险的属性识别体系 |
3.4.4 隧道岩溶突水风险的模糊综合评价体系 |
3.5 工程应用及评价体系验证 |
3.5.1 工程概况 |
3.5.2 隧道岩溶突水风险评价指标的量测值 |
3.5.3 隧道岩溶突水风险评价指标权重 |
3.5.4 隧道进口平导段岩溶突水风险的综合评价 |
3.5.5 评价结果的现场验证 |
3.5.6 无量纲化对可拓评价结果的影响分析 |
3.5.7 综合权重对风险评价结果的影响分析 |
3.6 隧道岩溶突水的施工对策 |
3.7 本章小结 |
第4章 岩溶区地铁隧道矿山法施工地表塌陷风险评价体系研究 |
4.1 岩溶塌陷的成因及机理 |
4.1.1 岩溶塌陷的定义 |
4.1.2 岩溶塌陷形成的条件 |
4.1.3 岩溶塌陷的分类 |
4.2 岩溶塌陷风险评价指标及分级标准 |
4.2.1 岩溶塌陷风险的评价指标的选取及分级 |
4.2.2 地表塌陷风险评价指标体系 |
4.3 岩溶塌陷风险评价体系的建立 |
4.3.1 岩溶塌陷风险评价指标的主观权重的确定 |
4.3.2 岩溶地表塌陷风险的可拓评价体系 |
4.3.3 岩溶地表塌陷风险的属性识别体系 |
4.3.4 岩溶地表塌陷风险的模糊综合评价体系 |
4.4 工程应用及验证 |
4.4.1 工程概况 |
4.4.2 评价指标的量测值 |
4.4.3 评价指标的综合权重的确定 |
4.4.4 岩溶地表塌陷风险的多方法综合评价 |
4.4.5 岩溶地表塌陷的应对措施 |
4.5 本章小结 |
第5章 矿山法施工隧道与隐伏溶洞间的安全距离研究 |
5.1 溶洞存在时隧道失稳破坏机理分析 |
5.1.1 溶洞影响下隧道的失稳机理 |
5.1.2 隧道与岩溶间岩层安全厚度理论分析 |
5.2 隐伏溶洞与隧道间安全距离的数值模拟方法 |
5.2.1 隐伏溶洞的溶洞力学模型 |
5.2.2 隐伏溶洞与隧道安全距离的影响因素 |
5.2.3 溶洞与隧道间安全距离的判定方法 |
5.2.4 溶洞与隧道安全距离的数值模拟方案设计 |
5.3 隐伏溶洞与隧道间安全距离的数值模拟 |
5.3.1 溶洞与隧道间安全距离的数值模拟方法 |
5.3.2 上方存在隐伏溶洞时隧道与溶洞间安全距离数值模拟 |
5.3.3 下方存在隐伏溶洞时隧道与溶洞间安全距离数值模拟 |
5.3.4 侧方存在隐伏溶洞时隧道与溶洞间安全距离数值模拟 |
5.4 数值模拟结果分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 矿山法隧道施工岩溶的动态综合预报体系研究 |
6.1 地下岩溶发育程度的可拓评价体系 |
6.1.1 地下岩溶发育程度的评价指标 |
6.1.2 地下岩溶发育程度及其评价指标的分级标准 |
6.1.3 地下岩溶发育程度的可拓评价体系的建立 |
6.2 隧道工程中岩溶的动态综合预报体系 |
6.2.1 岩溶地质预报方法简介 |
6.2.2 综合岩溶预报的原则 |
6.2.3 动态综合岩溶预报的建立 |
6.3 工程应用及验证 |
6.3.1 工程概况 |
6.3.2 勘察阶段的地下岩溶发育程度评价 |
6.3.3 隧道施工过程中的岩溶动态综合预报 |
6.3.4 施工措施及现场验证 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A |
附录A-1 典型岩溶区隧道突水实例 |
附录A-2 隧道岩溶突水影响因素统计 |
附录A-3 岩溶塌陷影响因素统计 |
附录A-4 隐伏溶洞与隧道安全距离的X矩阵 |
图片目录 |
表格目录 |
攻读博士学位期间学术成果 |
攻读博士学位期间参加的科研项目 |
攻读博士学位期间个人获奖情况 |
(7)引汉济渭秦岭隧洞岭北TBM段围岩工程地质环境研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究意义 |
1.2.1 TBM施工段隧洞工程地质环境研究意义 |
1.2.2 引汉济渭秦岭输水隧洞工程地质环境研究意义 |
1.3 隧洞工程地质环境国内外研究现状 |
1.3.1 隧洞工程地质问题研究现状 |
1.3.2 隧洞工程地质条件预测研究现状 |
1.4 秦岭输水隧洞工程地质研究现状 |
1.5 秦岭造山带研究现状 |
1.5.1 大地构造理论研究现状 |
1.5.2 秦岭造山带理论的主要研究成果 |
1.6 秦岭输水隧洞岭北TBM施工段主要工程地质问题 |
1.6.1 勘察和设计阶段预测的工程地质问题 |
1.6.2 施工阶段出现工程地质问题的验证 |
1.7 秦岭输水隧洞工程地质环境研究存在的问题 |
1.8 研究内容、方法及技术路线 |
1.8.1 研究内容 |
1.8.2 研究方法 |
1.8.3 技术路线 |
2 隧洞超前地质预报综述 |
2.1 隧洞超前地质预报的定义及内容 |
2.2 隧洞超前地质预报方法分类 |
2.2.1 地质分析方法 |
2.2.2 物探方法 |
2.2.3 超前地质钻探 |
2.3 隧洞超前地质预报研究方法评价 |
2.4 隧洞超前地质预报存在的问题 |
2.5 本章小结 |
3 秦岭输水隧洞岭北TBM施工段大地构造单元划分研究 |
3.1 工程概况 |
3.2 区域构造背景 |
3.2.1 秦岭造山带构造单元划分 |
3.2.2 秦岭造山带三个主要演化时期 |
3.2.3 秦岭造山带三大套构造岩石地层单元 |
3.2.4 岭北TBM施工段大地构造单元的槽台学说划分 |
3.2.5 槽台学说与板块学说的区别 |
3.3 岭北TBM施工段地形地貌特征 |
3.4 岭北TBM施工段地质构造特征 |
3.5 岭北TBM施工段岩性分布特点 |
3.6 岭北TBM施工段分段工程地质和水文地质条件评价 |
3.7 岭北TBM施工段围岩划分的一级和二级决定论 |
3.8 本章小结 |
4 岭北TBM施工段地表和洞室构造变形特点分析 |
4.1 构造变形指示标志特征 |
4.2 地表构造变形分析 |
4.2.1 商丹韧性断裂带露头观测 |
4.2.2 丹凤群露头观测 |
4.2.3 罗汉寺岩群露头观测 |
4.2.4 刘岭群露头观测 |
4.3 洞室构造变形分析 |
4.4 地表构造与洞室构造综合对比分析 |
4.5 本章小结 |
5 岭北TBM施工段围岩显微构造特征 |
5.1 围岩细观尺度研究意图 |
5.2 岩石薄片制作 |
5.3 典型断面围岩显微组构分析 |
5.3.1 商丹断裂围岩显微构造分析 |
5.3.2 罗汉寺岩群围岩显微构造分析 |
5.3.3 刘岭群围岩显微构造分析 |
5.4 岭北花岗岩、千枚岩扫描电镜分析 |
5.4.1 岭北花岗岩扫描电镜分析 |
5.4.2 岭北千枚岩扫描电镜分析 |
5.5 岭北TBM施工段分段构造特征 |
5.6 围岩工程地质环境对TBM掘进的影响 |
5.7 本章小结 |
6 秦岭输水隧洞围岩分类优化研究 |
6.1 常用围岩分类标准的特点和比较 |
6.2 岭北TBM施工段围岩分类特点 |
6.3 岭北TBM施工段围岩类别变化规律和围岩分类优化思路 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(8)基于地震信息的隧道围岩分级及地质异常探测研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究意义及选题依据 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 TSP地质探测国内外研究进展 |
1.2.2 围岩分级国内外研究进展 |
1.3 研究目标和技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 研究区概况 |
2.1 高黎贡山隧道概况 |
2.2 地质概况 |
2.2.1 区域地质特征 |
2.2.2 活动断裂带 |
2.2.3 地层及岩性 |
2.3 水文地质条件 |
2.3.1 地表水 |
2.3.2 地下水 |
2.4 滑坡和表层溜坍 |
2.4.1 凹子地古滑坡 |
2.4.2 表层溜坍 |
3 围岩分级相关因素分析 |
3.1 地震波与地质异常响应关系 |
3.2 力学参数与地质异常相应关系 |
4 围岩动态分级 |
4.1 聚类分析法提取分级因子 |
4.2 因子分析法提取主要分级因子 |
4.3 围岩分级 |
4.4 本章小结 |
5 围岩分级应用 |
5.1 富水性围岩动态分级 |
5.1.1 富水性围岩动态分级 |
5.1.2 富水性围岩动态分级应用 |
5.1.3 富水性围岩分级对比验证 |
5.2 软弱破碎带围岩动态分级 |
5.2.1 软弱破碎带围岩动态分级 |
5.2.2 软弱破碎带围岩动态分级应用 |
5.2.3 软弱破碎带围岩动态分级对比验证 |
5.3 断层破碎带围岩分级 |
5.3.1 断层破碎围岩分级 |
5.3.2 断层破碎围岩分级应用 |
5.3.3 断层破碎围岩分级对比验证 |
5.4 断层与滑坡交互影响带围岩分级 |
5.4.1 断层与滑坡交互交互影响带围岩分级 |
5.4.2 断层与滑坡交互交互影响带围岩分级应用 |
5.4.3 断层与滑坡交互交互影响带围岩分级对比验证 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(9)基于山岭隧道的钻爆法及新奥法施工研究(论文提纲范文)
1 钻爆法施工 |
1.1 工程地质条件 |
1.2 秦岭隧道施工要素。 |
1.3 对秦岭隧道钻爆法施工的认识 |
2 新奥法施工 |
2.1 工程地质条件 |
2.2 大瑶山隧道施工要素 |
2.3 对大瑶山隧道新奥法施工的认识 |
3 钻爆法施工与新奥法施工的特定适用性 |
4 结论 |
(10)深埋隧洞穿越风化花岗岩断层带涌水突泥机理研究(论文提纲范文)
作者简历 |
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
§1.1 选题的来源、目的和意义 |
1.1.1 选题的来源 |
1.1.2 选题的目的和意义 |
§1.2 国内外研究现状、发展趋势及存在的主要问题 |
1.2.1 风化花岗岩物理力学特性研究现状 |
1.2.2 隧洞穿越断层带涌水突泥机理研究现状 |
1.2.3 发展趋势及存在的主要问题 |
§1.3 研究内容、技术路线和创新点 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.3.3 创新点 |
第2章 风化花岗岩物理力学性质研究 |
§2.1 花岗岩的风化作用及风化产物 |
2.1.1 主要造岩矿物和岩石的抗风化稳定性 |
2.1.2 花岗岩风化作用及产物 |
§2.2 花岗岩垂直风化带及选择性风化带的划分 |
2.2.1 花岗岩垂直风化带划分 |
2.2.2 花岗岩选择性风化带划分 |
§2.3 风化花岗岩的水理化特性 |
2.3.1 花岗岩风化产物的水理化特性 |
2.3.2 花岗岩残积土水化崩解的结构性特点 |
2.3.3 研究区深埋花岗岩断层带残积土水化崩解特性分析 |
§2.4 物质成分及微观结构试验 |
2.4.1 X-射线衍射矿物分析试验 |
2.4.2 环境扫描电子显微镜试验 |
§2.5 风化花岗岩物理力学试验 |
2.5.1 制样及试验介绍 |
2.5.2 密度及重度测试 |
2.5.3 吸水性试验 |
2.5.4 空隙性试验 |
2.5.5 力学试验 |
§2.6 深埋断层带花岗岩残积土物理力学试验 |
2.6.1 制样及试验介绍 |
2.6.2 物理性质试验 |
2.6.3 颗粒级配试验 |
2.6.4 力学试验 |
§2.7 岩石风化程度及岩体完整性的声波测试试验 |
2.7.1 试验原理及设备介绍 |
2.7.2 基于波速测试的岩石风化程度划分 |
2.7.3 基于波速测试的岩体完整特性分析 |
§2.8 本章小结 |
第3章 隧洞涌水突泥影响因素分析 |
§3.1 地形地貌对涌水突泥的影响分析 |
3.1.1 地形地貌对水文地质条件的影响 |
3.1.2 地形地貌对岩土体渗透特性的影响 |
3.1.3 地形地貌对隧洞围岩应力的影响 |
§3.2 地层岩性及结构特征对涌水突泥的影响分析 |
3.2.1 围岩成分对强度及风化特征的影响 |
3.2.2 围岩结构及构造特征对物理力学特性的影响 |
3.2.3 地层岩性及结构特征对涌水突泥的综合影响 |
§3.3 地质构造对涌水突泥的影响分析 |
3.3.1 张断层围岩分布特点 |
3.3.2 单条张性断层涌水突泥致灾构造 |
3.3.3 研究区断裂构造格局 |
3.3.4 研究区线路区域断层分布特点 |
3.3.5 区域地质构造特征对隧洞涌水突泥的影响分析 |
§3.4 气象及地下水对涌水突泥的影响分析 |
3.4.1 季节气候及降水的影响 |
3.4.2 地下水水文地质特点的影响 |
§3.5 花岗岩断层带风化特点对涌水突泥的影响分析 |
3.5.1 一般岩石断层带风化特点 |
3.5.2 花岗岩断层带风化特点及对涌水突泥的影响 |
§3.6 其他因素对涌水突泥的影响分析 |
§3.7 本章小结 |
第4章 基于流固耦合的深埋隧洞穿越风化花岗岩断层带涌水突泥机理 |
§4.1 概述 |
§4.2 FLAC3D流固耦合数值计算原理及基本假定 |
§4.3 基于断层角度及组合断层影响的隧洞涌水突泥机理 |
4.3.1 模型方案 |
4.3.2 计算参数及模拟方法 |
4.3.3 单断层孔隙水压力场及渗流场分析 |
4.3.4 单断层应力场分析 |
4.3.5 单断层位移场分析 |
4.3.6 组合断层孔隙水压力场及渗流场分析 |
4.3.7 组合断层应力场分析 |
4.3.8 组合断层位移场分析 |
§4.4 基于孔隙水压力影响的隧洞涌水突泥机理 |
4.4.1 数值模拟方案 |
4.4.2 计算参数及模拟方法 |
4.4.3 孔隙水压力场及渗流场分析 |
4.4.4 应力场分析 |
4.4.5 位移场分析 |
§4.5 基于围岩类别影响的隧洞涌水突泥机理 |
4.5.1 数值模拟方案 |
4.5.2 计算参数及模拟方法 |
4.5.3 孔隙水压力场及渗流场分析 |
4.5.4 应力场分析 |
4.5.5 位移场分析 |
§4.6 基于多因素影响的隧洞逼近断层带涌水突泥风险综合研究 |
4.6.1 研究目的及思路 |
4.6.2 数值模拟方案 |
4.6.3 正交模拟计算及涌水突泥风险分析 |
4.6.4 掌子面涌水突泥风险的综合影响模型 |
4.6.5 数值分析结果与模型预测结果对比 |
4.6.6 断层反倾时正交模拟计算及涌水突泥风险分析 |
4.6.7 断层反倾时掌子面涌水突泥风险的综合影响模型 |
4.6.8 断层反倾时数值分析结果与模型预测结果对比 |
§4.7 本章小结 |
第5章 基于离散元的深埋隧洞风化花岗岩断层带围岩塌落及裂纹演化机理 |
§5.1 概述 |
§5.2 数值模拟方案 |
5.2.1 PFC2D简介 |
5.2.2 模拟方案及细观参数标定 |
5.2.3 计算模型及初始地应力场平衡 |
§5.3 隧洞初次开挖围岩塌落及裂纹演化过程分析 |
5.3.1 初次开挖围岩塌落变形分析 |
5.3.2 初次开挖模型内部受力特征分析 |
5.3.3 初次开挖围岩细观裂纹演化特点分析 |
5.3.4 初次开挖围岩应力监测分析 |
§5.4 塌方段治理后二次开挖拱顶塌落及裂纹演化分析 |
5.4.1 塌方堆积体注浆加固处理 |
5.4.2 二次开挖阶段围岩塌落过程分析 |
5.4.3 二次开挖阶段围岩裂纹演化分析 |
§5.5 本章小结 |
第6章 工程实例分析 |
§6.1 工程背景 |
§6.2 工程地质与水文地质条件 |
6.2.1 地形地貌 |
6.2.2 地层岩性 |
6.2.3 地质构造 |
6.2.4 岩体风化特征 |
6.2.5 气象及水文地质 |
6.2.6 工程地质评价 |
6.2.7 龙津溪隧洞沿线断层分布 |
§6.3 施工方法简介 |
§6.4 主要涌水突泥情况 |
§6.5 涌水突泥孕育机理分析 |
6.5.1 风化花岗岩断层带隧洞涌水突泥物质基础 |
6.5.2 深埋花岗岩断层带的富水构造 |
6.5.3 工程扰动 |
§6.6 涌水突泥模式及机理分析 |
6.6.1 涌水突泥模式分析 |
6.6.2 掌子面防突层破坏涌水突泥模式机理分析 |
6.6.3 拱顶空腔聚水垮塌涌水突泥模式机理分析 |
6.6.4 渗透变形破坏涌水突泥模式机理分析 |
6.6.5 有压管流涌水突泥模式机理分析 |
§6.7 本章小结 |
第7章 结论及展望 |
§7.1 结论 |
§7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
四、大瑶山隧道主要工程地质问题(论文参考文献)
- [1]隧道开挖卸荷作用下岩体破坏突水近场动力学模拟分析方法[D]. 高成路. 山东大学, 2021(11)
- [2]富水隧道施工期地下水运移特征模拟及水环境效应[D]. 张洪伟. 兰州交通大学, 2021(01)
- [3]隐伏溶洞对隧道衬砌结构受力特性的影响研究[D]. 王庆. 重庆交通大学, 2020(01)
- [4]岩溶隧道不良地质体识别与巨型空洞施工对策研究[D]. 许明亮. 北方工业大学, 2020(02)
- [5]山岭隧道施工突水(泥)灾变模式及其防治对策研究[D]. 孙瑞文. 重庆交通大学, 2019(06)
- [6]隐伏岩溶对隧道矿山法施工安全的影响研究[D]. 张凯. 西南交通大学, 2019(03)
- [7]引汉济渭秦岭隧洞岭北TBM段围岩工程地质环境研究[D]. 樊志威. 西安理工大学, 2018(12)
- [8]基于地震信息的隧道围岩分级及地质异常探测研究[D]. 陈水龙. 河南理工大学, 2018(01)
- [9]基于山岭隧道的钻爆法及新奥法施工研究[J]. 吕晋阳,张国栋,刘昌. 公路交通科技(应用技术版), 2018(05)
- [10]深埋隧洞穿越风化花岗岩断层带涌水突泥机理研究[D]. 郝勇. 中国地质大学, 2017(12)