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水岩耦合作用对隧道稳定性影响分析及隧道围岩分级修正方法研究

作　者: 陈寿堂
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: 水岩耦合地下水渗流场围岩分级修正方法初始地应力
分类号: U452.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 89次
引　用: 1次
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内容摘要

随着高速铁路客运专线建设不断加快,隧道占线路总长的比例越来越大。在隧道的修建过程中,所遇到的难题也会越来越多,地下水正是引起这些难题的因素之一,地下水赋存与岩体中,对围岩的稳定性具有重要,有些情况下甚至是决定性的影响,并且直接影响与制约着岩体变形及破坏形式为此,应对地下水与围岩的相互作用机制及地下水对围岩稳定性影响的原因进行研究。本文根据将地下水与隧道围岩的相互作用分为地下水与岩石的相互作用,以及地下水与岩体结构面的相互作用进行分别讨论,并对地下水渗流场进行了模拟分析,得到了不同围岩级别条件下地下水对隧道围岩稳定性的影响。由于地下水对隧道围岩有着很重要的影响,在进行隧道围岩分级时,一般将其作为修正因素进行考虑,本文根据国内外规范及资料调研以及现场调查的结果,并结合数值分析的结果,提出了隧道围岩亚级分级地下水状态修正分级方法。隧道围岩分级中另一个重要的修正因素是初始地应力状态,本文根据国内外规范及资料调研以及现场调查的结果,对提出了隧道围岩亚级分级初始地应力状态修正分级方法,在此基础上提出了地下水状态和初始地应力状态综合修正流程。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-10
第1章绪论  10-23
  1.1 论文研究背景  10-13
  1.2 国内外相关研究现状  13-22
  1.3 论文主要研究内容  22-23
第2章水岩耦合作用机制及地下水渗流模型选取  23-33
  2.1 水岩相互作用概述  23-27
    2.1.1 地下水与岩石作用机制  25-26
    2.1.2 地下水与岩体结构面作用机制  26
    2.1.3 地下水渗流对隧道围岩结构面的作用机制  26-27
  2.2 地下水渗流模型选取  27-31
    2.2.1 地下水渗流基本理论  27-28
    2.2.2 地下水渗流计算模型对比及选取  28-29
    2.2.3 地下水渗流参数选取  29-31
  2.3 本章小结  31-33
第3章水岩耦合作用对隧道围岩强度及其稳定性的影响  33-63
  3.1 地下水软化围岩对围岩强度及隧道稳定性影响  33-43
    3.1.1 地下水软化对围岩岩块强度的影响  33-39
    3.1.2 地下水对岩块抗剪强度参数的影响  39-41
    3.1.3 地下水软化围岩对围岩稳定性影响的数值模拟  41-43
  3.2 地下水弱化结构面强度对隧道围岩稳定性影响  43-46
    3.2.1 地下水对结构面强度的影响  43-44
    3.2.3 地下水弱化结构面强度对隧道围岩稳定性影响的数值模拟  44-46
  3.3 地下水渗流对隧道围岩稳定性影响  46-49
  3.4 地下水对隧道围岩完整性的影响  49-52
  3.5 水岩耦合作用对隧道围岩稳定性影响  52-61
    3.5.1 计算模型及参数  53
    3.5.2 计算结果及分析  53-61
  3.6 本章小结  61-63
第4章隧道围岩分级修正方法研究  63-88
  4.1 隧道围岩分级中地下水修正方法研究  63-70
    4.1.1 地下水状态评价指标选择  63-64
    4.1.2 地下水状态等级划分标准  64
    4.1.3 地下水状态对围岩基本分级的修正方法  64-70
  4.2 隧道围岩分级中地应力修正方法研究  70-85
    4.2.1 高地应力对围岩稳定性的影响  71-74
    4.2.2 初始地应力状态评价指标  74-75
    4.2.3 初始地应力状态等级划分  75-76
    4.2.4 初始地应力状态等级与岩爆强度关系  76-79
    4.2.5 初始地应力状态对围岩基本分级的修正方法  79-85
  4.3 地下水状态和初始地应力状态综合修正  85-86
  4.4 本章小结  86-88
结论及展望  88-90
致谢  90-91
参考文献  91-96
硕士期间发表的论文及参加的科研项目  96

水岩耦合作用对隧道稳定性影响分析及隧道围岩分级修正方法研究

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