一、地下厂房围岩的变形和应力分析(论文文献综述)
冯博[1](2021)在《高地应力区开挖作用下地下洞室围岩破坏机制与稳定性分析 ——以双江口水电站尾水隧洞为例》文中认为中国是全球水利水电工程建设大国,尤其是以地质条件复杂、地应力水平高的西南地区为代表的水电站规模位于世界前列。水电站建设是一个复杂的系统工程,不可避免地需要进行大规模的岩体开挖,岩体开挖会打破原有的应力平衡状态,在洞室围岩产生应力集中现象,导致洞室围岩失稳现象的发生,对水电站建设进程及后期的正常运营产生严重的影响。因此,开展高地应力区开挖扰动条件下的水电站地下洞室围岩稳定性研究具有重要的工程意义。本文以“高应力区地下洞室开挖围岩失稳机制”这一关键科学问题为核心,依托双江口水电站尾水隧洞微震监测项目,对开挖过程中的围岩微震活动特征、震源参数及微破裂机制进行分析,提出了一个新的围岩稳定性评价指标。同时,采用基于强度折减法的真实破裂过程分析软件RFPA2D-SRM,研究了尾水隧洞开挖扰动作用下的围岩应力场与位移场分布,再现了尾水隧洞围岩微破裂渐进演化过程,揭示了围岩的损伤规律与力学机制。研究成果可为高地应力区地下洞室开挖围岩稳定性评价及灾害防治提供参考。本文的主要研究成果如下:(1)成功构建尾水隧洞微震监测系统及可回收式传感器空间阵网。通过人工定点敲击试验及单纯形法,确定了围岩P波波速为5100m/s,此时定位误差平均值为7.2m。结合现场施工情况、同类工程经验,运用时-频分析技术,对双江口水电站尾水隧洞各类事件信号进行识别,并准确地识别出微震信号,确保监测结果的准确可靠。提取爆破开挖事件后产生的首个微震事件,计算爆破点与因爆破产生的微震事件之间的距离从12.1m到44.1m不等,将50m确定为双江口水电站尾水隧洞爆破开挖的影响距离。(2)通过对尾水隧洞围岩微破裂的实时监测,分析了开挖扰动作用下尾水隧洞围岩微震时空分布规律,确定了微震活动与开挖施工的响应关系。基于日累积微震能量E和b值,提出了一个新的围岩稳定性评价指标lg E/b,能够较好地衡量围岩稳定性。分析了累积释放能量、能量指数、累积视体积的演化特征。基于矩张量反演与初动极性相结合的方法确定了尾水隧洞围岩微破裂机制。研究结果表明:lg E/b值增加至峰值是尾水隧洞围岩失稳的前兆特征,lg E/b值与施工强度具有很好的响应关系。在尾水隧洞围岩发生局部失稳前,都会出现累积释放能量与累积视体积快速增加、能量指数大幅度下降的趋势。尾水隧洞围岩微破裂机制以张拉型破裂为主。(3)利用基于强度折减法的真实破裂过程分析软件RFPA2D-SRM,依次模拟了高地应力条件下典型隧洞结构与结构面影响区开挖作用下的围岩微裂隙萌生、发育、扩展的全过程,探究尾水隧洞围岩应力场、位移场分布特征及演化规律。在此基础上,分别开展偏应力状态、结构面不同位置与不同方向影响下的尾水隧洞围岩损伤规律的数值模拟研究,确定了对围岩稳定性影响最小的水平应力值的大小、结构面的安全距离以及结构面的方向,为高地应力区洞室选址、施工进度把控以及洞室危险性评估提供了科学依据。
白建华[2](2020)在《地下水封洞库稳定性分析 ——以青岛某丙烷洞库为例》文中研究表明地下水封洞库具有安全性能高、经济效益好的优点,已成为国内外石油和液化气的首选储备手段。但我国地下水封洞库发展时间短,一些核心建设技术尚未完全掌握,因此对地下水封洞库的研究还需进一步加强。本文以“青岛某地下水封丙烷洞库工程”为依托,对其围岩稳定性进行分析。在考虑洞库的气象水文、地形地貌、地层岩性、地质构造、地应力以及岩体物理力学参数、存储介质等因素的基础上,结合“Q法系统”分级评价方法建立数值计算模型。以数值模拟结果中的位移、应力、塑性区等为评价指标,对不同工况下的洞室轴向、洞室埋深、洞室截面形状及洞室间距进行对比分析,确定了最优洞室轴线方向为NW350°,最优埋深高程为-125m,椭圆形洞室稳定性优于直墙圆拱洞室,最优洞室间距为42m(2.1倍洞跨)。通过对以上布置方案下洞室群开挖之后的整体稳定性和竖井稳定性进行分析,结果表明:主洞室开挖后,洞室群处于稳定状态,未出现大面积的破坏区域。但主洞室3和4尾端(300~370m范围内)边墙位移值为11.7~15.7mm,需加强支护和监测;洞室顶部压应力值较大,为10MPa~17MPa。在分步开挖的情况下,竖井的整体稳定性较好,但顶部20m深度范围内岩体在开挖后出现了大面积的塑性区,需加强支护;竖井与主洞室连接部位压应力值为23.3MPa,在施工时应注意该部位的安全。
代海旭[3](2020)在《软弱夹层及围岩蠕变对水工隧洞混凝土温度应力的影响》文中提出水工隧洞在水电工程建设中有着广泛的应用。近年来,衬砌混凝土的裂缝问题逐渐受到重视,研究表明,温度应力是导致衬砌混凝土开裂的重要原因之一。对于水工隧洞衬砌混凝土的温度应力分析,以往的有限元计算假设围岩均匀且不计蠕变,实际围岩被岩石节理、软弱夹层等不连续结构面切割并且具有蠕变特性,但鲜有相关研究考虑软弱夹层和围岩蠕变。因此,考虑软弱夹层和围岩蠕变对水工隧洞衬砌混凝土温度应力的影响有必要进行较为详细的研究。以某圆形输水隧洞为工程背景,假设围岩内部含有一条呈均匀层状分布的软弱夹层,研究软弱夹层和围岩蠕变对水工隧洞衬砌混凝土温度应力的影响。基于弹性徐变温度应力的计算原理,应用ANSYS及其APDL和UPFs二次开发的有限元方法,对水工隧洞衬砌混凝土温度应力场进行三维有限元仿真计算。详细分析了贯穿式和贯通式软弱夹层的倾角、距开挖轮廓距离、厚度、弹性模量的变化对衬砌混凝土温度应力的影响。当计入围岩蠕变时,分析了在均匀围岩和含软弱夹层围岩条件下,围岩蠕变对衬砌混凝土温度应力的影响。混凝土徐变对温度应力的影响显着,所以在仿真计算过程中考虑徐变作用。根据仿真计算结果,综合各影响因素,考虑软弱夹层及围岩蠕变对水工隧洞衬砌混凝土温度应力的影响主要特点如下:贯穿式软弱夹层对一定范围内的混凝土第一主应力的历史最大值起增大作用,增幅约为3.02%106.11%,主要表现在衬砌外表面;贯通式软弱夹层对混凝土第一主应力的历史最大值普遍起减小作用,减幅约为0.95%11.57%;考虑均匀围岩的蠕变,混凝土第一主应力的历史最大值减小约0.22%5.86%;考虑含贯穿式软弱夹层的围岩蠕变,混凝土第一主应力的历史最大值减小约3.10%9.12%,在特殊位置增大不超过0.30%;考虑含贯通式软弱夹层的围岩蠕变,混凝土第一主应力的历史最大值减小约1.68%10.43%,在特殊位置增大不超过0.14%。因此,在进行水工隧洞衬砌混凝土温度应力仿真计算时,贯穿式软弱夹层应当给予考虑,贯通式软弱夹层甚至可以忽略。考虑围岩蠕变时,能够合理的模拟围岩与衬砌之间的相互作用。为水工隧洞衬砌混凝土的温控防裂提供参考。
杨克克[4](2020)在《江门中微子实验站地下洞室围岩稳定性分析》文中研究指明随着国家城市化进程的加快,人均生活空间不断减少,城市变得越来越拥挤,因此急需要寻找对策来改变人类的出行、居住等生活环境。地面空间人类可以开发利用的已经很少了,而地下空间由于其开发的难度较大一直以来未得以充分利用。对于大型地下工程,如果能够在建设项目的各个阶段对其安全稳定性进行数值模拟,结合工程实测数据对比分析,发现洞室结构的薄弱点以及洞室可能存在的破坏形式,据此提前采取相应的支护措施,必定能够减少事故的发生与经济损失和人员伤亡。本文以广东省江门中微子实验站地下实验大厅为工程背景,通过大型有限元软件ANSYS建立地下实验大厅有限元模型,研究实验大厅在支护前后的稳定性差异,并输入El Centro波进行时程分析,研究实验大厅在水平地震作用下支护前后的动力响应规律,给出了地下实验大厅支护结构的静动力特性。论文主要的研究内容和结论如下:(1)建立了地下实验大厅的有限元模型,对实验大厅在静力作用下的稳定性进行数值模拟,说明了实验大厅的结构薄弱位置,对衬砌、锚杆的受力情况进行了分析,采用强度折减法求解了静力作用下支护前后实验大厅的安全系数,结合规范以及洞室位移、应力数据对地下实验大厅的稳定性进行了综合评价。(2)采用时程分析法对实验大厅在水平地震作用下支护前后洞室的位移、应力等响应进行对比分析,揭示了动力作用下实验大厅的变形规律,对衬砌和锚杆等支护结构的动力响应进行分析,对比静力作用下说明地震作用对结构的影响程度。(3)静力作用下洞室位移在竖向均布荷载下呈现对称分布,变化规律较明显,支护前后水平位移、环向位移均呈正弦曲线分布,竖向位移、径向位移近似呈现正态分布,水平位移量级为毫米级别,竖向、径向、环向位移量级为厘米级别占主导作用。在支护后洞室各方向节点位移均有不同程度的减小,节点竖向位移与距模型底部距离正相关,位移越大支护后效果越明显。但支护结构并未改变洞室变形规律,各方向位移最大值发生位置亦未显着改变。竖向位移较大区域主要位于上拱顶附近,水平位移较大区域主要位于两侧高边墙中部附近。(4)静力作用下洞室拉应力集中区主要在上下侧边墙中部偏上部位和下侧拱腰处,压应力集中区主要在上拱脚和下边墙墙脚处。在支护后洞室各方向由受压产生的应力均不同程度的减小,受拉产生的应力均不同程度的增大,洞室压应力区域相较未采取支护时显着变小,拉应力区域有所增大,使得地下洞室应力较大的区域减小,应力较小的区域增大,洞室应力分布更均匀。对于受压破坏为主的地下结构,能够减小应力集中区域,降低洞室发生应力型破坏的概率。(5)静力作用下支护后洞室安全系数较未采取支护时有所增大,安全系数本质上是将岩体的材料强度富余程度转化为一个明确的指标表示,在一定程度上有利于地下工程稳定性的定量分析,然而此安全系数仅仅对粘聚力和内摩擦角两个因素进行折减,使用此安全系数无法对洞室的稳定性进行独立评价,需要配合洞室的变形、应力以及隧洞施工开挖规范等多种标准对稳定性、安全性进行评价。(6)地震作用下洞室变形、应力规律较静力作用下并未显着改变,在支护前洞室位移、应力随时间波动逐渐趋于稳定,在支护后位移、应力值较支护前整体显着降低,虽然少数位置应力位移值较支护前有所增大或位置发生改变,然其绝对量级较小,并不影响洞室稳定性。其次,根据位移应力时程曲线可知,支护措施能够降低洞室在地震作用下位移、应力的波动程度,使得洞室节点更快趋于稳定,非常有利于提高洞室围岩的稳定性和安全性。(7)静动力作用下洞室衬砌弯矩、剪力值较大的位置主要位于上拱脚、上墙脚以及下墙脚处,围岩容易发生挤压破坏,因此在结构薄弱位置应该加强衬砌支护厚度,或者增加衬砌配筋以保证安全。锚杆整体呈现受拉趋势,洞室锚杆轴力整体上从临空面至岩体内部随着锚杆深入轴力逐渐变小,尤其在城门洞型隧洞的支护设计中,高边墙等部位此规律更为明显,当然在特殊部位拱脚、墙脚等锚杆轴力会发生突变,影响结构的稳定性。(8)根据《水工建筑物地下开挖工程施工规范》和《水工隧洞设计规范》以及支护前后静动力作用下实验大厅位移、应力等数据综合判定未采取支护措施时江门中微子实验站地下实验大厅均处于不稳定状态,支护后处于稳定状态,安全性良好。
茹荣[5](2019)在《长距离引水隧洞地下泵站洞室稳定性分析及安全评价》文中指出长距离引水工程大型地下泵站厂房多位于靠近江河湖岸的复杂岩体介质中,节理裂隙发育,地下水赋存,因厂房规模大,工程范围地质体内一般有断层分布。岩体开挖扰动引起围岩松动和应力重分布,导致洞室围岩大变形甚至局部坍塌。本文依托山西省中部长距离引黄调水工程深部地下泵站洞室,采用理论分析、数值计算和现场原位监测的综合分析方法对大型地下泵站洞室开挖过程中围岩的变形演化机理及其破坏过程,锚索支护效应进行了研究。研究成果对提高地下洞室开挖过程中的安全稳定性,减少工程地质灾害具有重要的工程实践意义和理论价值。(1)基于岩体和结构面变形的理论研究,分析了大型地下泵站厂房围岩及软弱结构面的力学和变形性质,讨论了不同规模和等级的软弱结构面对岩体破坏程度的影响,并对结构面破坏形式和锚索支护计算方法进行了系统阐述。(2)采用有限元软件ABAQUS6.14对地下泵站厂房开挖和支护过程进行了仿真计算分析,给出了大型地下泵站厂房围岩时空演化规律,并对锚索预应力损失和长期时效特征进行了仿真计算分析。(3)进一步结合多点位移和锚索拉力原位监测数据,对围岩位移和锚索拉力计算结果进行了验证,证明了计算方法的正确性和支护措施的合理性,并对大型地下泵站洞室围岩稳定性进行了评价。(4)研究了有限元软件ABAQUS6.14版本中接触面的计算分析方法,建立了反映结构面几何参数和力学特性的三维数值计算模型,对软弱结构面的影响效应进行了分析。(5)基于数值计算结果和原位监测数据,在理论分析的基础上,对开挖支护参数进行了优化,并对大型地下洞室开挖程序、支护技术措施提出了合理化的建议。
董源[6](2019)在《特大型地下洞室分层开挖围岩变形响应机理及支护措施研究 ——以白鹤滩水电站左岸主厂房为例》文中提出洞室分层开挖导致围岩应力不断调整,围岩的变形破坏问题显着。其具体表现为:顶拱围岩片帮破坏现象严重;受C2层间错动带影响,围岩变形明显从而导致块体失稳破坏;洞室开挖到第七层,洞室上部围岩位移量持续快速增长,致使部分顶拱对穿锚索、边墙中上部预应力锚索超载失效。围岩破坏其本质是围岩位移量过大,因此以多点位移计监测数据为基础,结合岩石力学试验、全孔成像技术、声波监测等手段分析洞室分层开挖围岩变形响应机理;采用有限元数值模拟软件,预测洞室开挖围岩后续位移量,根据预测结果进行预应力锚索参数优化,进行数值模拟计算评价,全文得到以下主要认识如下:1)岩体质量差异导致厂房S侧围岩变形量大于厂房N侧;受到地质构造的影响,厂房左0+228处、左0-10处围岩位移量大。随着分层开挖的进行,顶拱围岩完整性较好的区域表现出先向上回弹后少量沉降的弹性变形特征,宏观表现为围岩的变形不明显;碎裂化岩体区域则表现出持续较大沉降的塑性变形特征;上、下游边墙变形差异较小,高程较高的上部边墙普遍比高程较低的下部边墙位移量更大。2)顶拱围岩变形量大的区域其应力随开挖快速增长,出现较大的超载甚至失效;边墙围岩处于松弛状态时,上游边墙的锚杆应力损失率高于下游边墙;处于拉紧状态则相反;随着开挖,上部边墙锚索有较大的超荷载现象,而下部锚索应力增长率较小,甚至有少量的松弛。3)采用岩石力学试验所得参数,应用位移反分析法反复迭代试算,选定洞室第四层开挖所使用的围岩力学参数。分层开挖围岩变形响应通过有限元数值模拟得出虽然最终位移量最大的位置在边墙中,但高程越高的边墙位移释放率越小,后续位移量更大;边墙越早被开挖揭露,其后期位移量越大,开挖前后围岩位移量之比约为3568%;围岩位移量随着围岩深度增加缓慢减小,收敛速度较慢。4)分层开挖围岩的应力响应伴随着围岩产生不同类型的破坏。前四层开挖,顶拱、开挖底面压应力持续升高,局部围岩产生片帮破坏;第三层开挖,仅在上游边墙产生拉应力,围岩产生局部破裂;第四层开挖,拉应力增大区域更加显着,与结构面组合产生块体失稳等破坏。5)顶拱稳定型围岩支护应该提高预应力锁定值;顶拱非稳定型围岩支护方案与边墙锚索的加固方案类似,最主要的是控制浅层围岩的塑性变形,增加岩体的整体性,应该以增大锚固深度和增加锚索截面积、减小预应力锁定值为主;对围岩稳定性较好的区域可以适当滞后锚固时间。6)支护措施优化后通过数值模拟计算出位移释放率,洞室顶拱、边墙中上部的围岩位移释放率相对未优化前有所提高,证明围岩的后续位移量小,使预应力锚索拉伸量不至于过大,使其不至于超载拉伸失效破坏;边墙中下部的围岩位移释放率减小,后续位移量有所提高,有利于预应力锚索充分拉伸,发挥其应有的支护效果。
杨鹏[7](2019)在《乌东德水电站左岸地下主厂房围岩稳定性及支护效果分析》文中研究指明金沙江乌东德水电站左岸主厂房地质条件复杂,主厂房开挖规模较大,最大高度为89.80m,最大跨度为333.0m,主要为城门洞型,具有跨度大、边墙高等特点。主厂房在开挖过程中,受围岩卸荷作用影响,造成一系列不利于围岩稳定的地质现象,严重影响主厂房围岩稳定和工程效果。本文分析乌东德水电站左岸地下厂房围岩工程地质资料,对围岩进行了分类研究。结合相关地下厂房研究资料,选用合适的数值分析方法,采用有效的分析软件,建立左岸主厂房研究区域的三维地质模型。结合主厂房开挖施工过程中的变形监测资料,分析乌东德左岸主厂房变形特征,定性的分析主厂房围岩稳定性。在地质分析以及变形分析的基础上,通过数值模拟再现主厂房分步开挖过程,得到主厂房开挖过程中的位移场、应力场和塑性区等基本场的变化特征,定量的分析主厂房开挖过程的变形特征以及围岩稳定性。在数值分析的基础上,结合主厂房支护措施,模拟主厂房开挖支护过程,对比分析主厂房支护前后的模拟计算结果,分析左岸主厂房支护效果。最后,在上述分析的基础上对左岸主厂房进行综合稳定性评价。主要研究内容如下:1)根据我国乌东德地下厂房工程特点,表明本文选题背景及研究意义;查阅我国典型的三峡水电站、溪洛渡水电站、水布垭水电站工程研究资料以及地下厂房研究现状,为本文研究奠定基础;系统阐述围岩稳定性研究方法,结合本文乌东德地下厂房工程特点,选取合适的研究方法。2)主要研究查明左岸主厂房基本地质条件,为下一步研究内容奠定扎实的地质基础;通过岩石物理力学实验,提供主厂房围岩物理力学参数建议值。3)总结归纳影响左岸主厂房围岩稳定的影响因素,主要有地应力、地质构造、岩体结构、岩溶、地下水等,本章主要分析以上影响因素对主厂房围岩稳定的影响过程及机理,定性评价左岸主厂房围岩稳定性;总结国内外围岩分级方法及标准,结合本文左岸主厂房围岩特点,选取水利水电工程围岩分级方法,对主厂房围岩进行分级。4)根据主厂房开挖过程中所揭露的地质现象如缓倾角裂隙、小溶洞、构造结构面等预测洞室变形破坏模式;结合主厂房预埋的多点位移计所监测的位移数据,分析主厂房开挖支护过程中的位移特征。5)采用flac-3D软件对地质模型进行数值分析,先模拟主厂房未开挖前坝体的初始地应力场,在初始地应力场的基础上模拟再现主厂房在开挖过程中的位移场、应力场、塑性区等,通过分析主厂房分布开挖过程中的位移场、应力场、塑性区等基本场,对主厂房开挖围岩稳定性进行定量的分析评价。6)结合主厂房支护方案,模拟左岸主厂房支护后的围岩稳定性。对比分析支护前后两种不同工况下的应力场、位移场、塑性区的模拟结果,分析左岸主厂房支护的效果以及支护作用对围岩稳定性的影响力;总结全文有关主厂房围岩稳定性评价的内容,主要从围岩分类与分布规律、围岩不利稳定地质现象类型及分布情况、围岩应力计分布、围岩变形位移特征、围岩支护效果等几点内容来综合评价主厂房围岩稳定性。
晏巍[8](2019)在《喷锚-加筋喷砼拱肋复合支护力学分析及参数优化研究》文中指出挪威等北欧国家在软弱围岩中采用喷锚-加筋喷砼拱肋复合支护结构作为永久支护,该结构具有施工方便、经济有效等优点,在实践运用中取得显着工程效应。目前,针对该结构的研究主要集中在以复合支护为单一个体进行力学分析,尚未涉及在复合支护加固作用下形成的围岩-支护联合承载体的受力变形进行解析研究,从而影响喷锚-加筋喷砼拱肋复合支护的推广应用。本文首先分别推导了联合承载体的受力、变形与承载能力的解析式,并基于此得出在不同荷载与支护参数条件下联合承载体的变形、受力以及承载能力的变化规律;最后依据联合承载体内力与径向位移解析式,研究了在不同混凝土强度、锚杆长度与间距、加筋喷砼拱肋参数条件下联合承载体的支护承载效果,并以此为结果指标进行参数优化。(1)复合支护加固机理与联合承载体承载机理研究。介绍了喷锚-加筋喷砼拱肋复合支护的组成,同时阐述了复合支护加固机理以及围岩与支护结构联合承载机理。(2)围岩-支护结构联合承载体内力和径向位移解析解推导。考虑围岩与支护的相互作用,建立了围岩-支护结构联合承载体模型,运用复合曲梁理论,推导了在均布荷载作用下围岩-支护结构复合曲梁的内力及径向位移的解析表达式。采用该解析式重点分析了不同均布荷载条件下围岩-支护复合曲梁结构的受力变化规律。结果表明:围岩承载曲梁与加筋喷砼拱肋曲梁中弯矩、轴力和剪力均由拱顶向拱脚增加,最大值出现在拱脚处,随着荷载的增加,支护结构拱脚的弯矩、轴力和剪力相较于拱顶增幅较大,拱脚处受力随之增大。(3)围岩-支护结构联合承载体的承载能力解析解推导。考虑围岩与支护的相互作用,建立了围岩-支护结构组合拱力学模型,推导了联合承载体的承载能力解析表达式,该表达式表明联合承载体的承载能力不仅与围岩和复合支护力学参数有关,还与实际施工顺序与支护状态有关。采用该解析式重点分析通过依次改变围岩强度、锚杆长度、混凝土强度、加筋拱肋厚度参数得出围岩与支护结构承载能力与承载比的变化规律。结果表明:在分别提高围岩强度、锚杆长度参数从而加强围岩压缩拱的强度与厚度情况下,围岩压缩拱承载体的承载能力分别由0.04MPa提升0.051MPa与0.25MPa,其围岩压缩拱承载比由57.65%分别提升至59.52%和71.43%,围岩压缩拱承载能力大幅度提升,而支护结构承载能力增幅较小;同时在提高混凝土强度、加筋喷砼拱肋厚度参数从而加强的支护结构的强度与厚度情况下,支护结构承载能力分别由0.33MPa提升0.042MPa与0.1MPa,围岩压缩拱承载能力无明显变化,对应其围岩压缩拱承载比由57.65%分别减少至 51.05%和 30.51%。(4)以某交通隧道软弱围岩工程为背景,以解析式中围岩的径向位移作为正交试验结果指标,对其结果通过极差统计得出影响复合支护效果的主要影响参数与次要影响参数依次排序为:加筋拱肋厚度、围岩强度、混凝土强度、锚杆长度,锚杆间距。同时依据联合承载体内力与径向位移解析式,研究了在不同混凝土强度(C20-C35)、锚杆长度(1.5~3m)与间距(0.5~1.5m)、加筋喷砼拱肋厚度(0.2~0.8m)参数条件下联合承载体的力学响应;对比分析了围岩的变形以及围岩与支护结构的应力变化规律对联合承载的承载支护效果的影响,得出最优混凝土强度为C20-C30、最优锚杆长度为2m~2.5m、最优锚杆间距取为0.8m~1.2m、最优加筋喷砼拱肋厚度为0.2~0.4m。
刘健[9](2018)在《超大型地下洞室围岩变形特性及监控模型研究》文中指出我国西南地区水能资源丰富,这一区域已建和在建的大型水电工程大多采用深埋地下引水发电系统,其中地下厂房结构多具有“大跨度、高边墙”的特点。近年来,更是新建了一批跨度大于30m,高度超过70m的超大型地下洞室。赋存于岩性不均、地应力场复杂、地质构造发育的深埋山体里,围岩的稳定性是工程施工期关注的重点。白鹤滩水电站左岸地下厂房拥有世界级罕见的跨度(34m),厂区断层错动带发育,且初始第一主应力与洞轴线大角度相交。拱圈围岩破坏现象突出,边墙下部C2层间错动带剪切变形明显。本文结合地质、物探、施工、监测资料,通过岩石力学理论、FLAC3D数值模拟、岩石蠕变理论、中性点理论等对拱圈及高边墙的变形破坏模式、空间分布特征、演化机制进行分析。基于围岩演化发展规律及相关性分析,合理构造影响因子,采用非线性回归建模的方法,建立地下洞室围岩监控模型。取得以下主要认识:(1)建立了上游侧拱肩变形监测值“负增长”与围岩“弯曲折断”、“外鼓塌落”破坏现象的联系,并归于围岩“沿环向受剪”。提出用图示法,结合多点变位计的孔深-位移曲线和弹塑性理论推求松动圈半径R与“裂隙位移”。(2)发掘并总结开挖掌子面的距离效应,掌子面与测点垂直距离he在10m范围内围岩卸荷强烈,该阶段围岩变形约占总变形量的50%~55%。在同等开挖条件下,围岩性质越差,其卸荷响应越强烈。随开挖高程的降低,卸荷响应趋弱,用最小二乘拟合法得到了衰减函数λ(x)。在洞轴方向上,开挖影响集中在测点前后2倍洞跨的范围内,该区域内位移增量约占总卸荷位移量的97%。(3)探究了高边墙浅层围岩应力状态变化,并划分为四个阶段,即应变能聚集、应力释放、下挖应力调整和应力趋稳阶段。由于软弱夹层的柔塑性,围压解除后错动带的应变能释放是一个缓慢逐渐的过程,时效特征明显。交叉洞口浅层围岩体存在两个方向的临空面,围岩变形对于施工响应灵敏,且变幅较大。(4)剖析了支护结构的工作性态,将锚杆应力变化型式分为“台阶状”、“一拉一压”、“荷载陡降”以及“局部突变”四类,前三者可分别归于“拉拔模型”、“拉剪模型”、“拉崩模型”,“局部突变”型锚杆应力受砂浆和围岩的约束作用,局部应力存在陡增陡降,不同测点间的应力表现出相互独立的特征。无粘结锚索荷载在张拉锁定后的50~80天内,预应力损失约2%~7%,衰减规律符合Richards函数。其后,锚索荷载应力与围岩变形的正相关关系符合Logistic回归方程。(5)可视初始地应力、岩流层产状及软弱夹层的性质为地质构造变形产生的先决条件,是为“内因”。而施工及其他外荷载因素则为诱发软弱夹层变形的“外因”。“内因”决定着变形产生的“门槛”和型式,“外因”决定着变形产生的幅度和大小。(6)在定性研究围岩变形的演化分布规律、影响因素、力学机制的基础上,总结同类工程经验,采用FLAC3D数值模拟、组合流变模型等分析手段在建立围岩变形监控模型方面做了探索性的尝试和研究。提出以卸荷回弹、振动荷载、时效(蠕变)因子建模,计算实例证明,对于变形向临空面发展的测点,模型具有较好的拟合精度和外延性。
黄敏,唐绍辉,黄英华,吴亚斌[10](2017)在《地下厂房硐室开挖及大体积混凝土浇筑仿真分析》文中研究指明以某水电站为工程背景,采用Autocad与FLAC3D-Extruder地质建模软件建立三维数值分析模型,之后借助专业分析软件FLAC3D对地下厂房硐室开挖及大体积混凝土浇筑全过程进行三维数值模拟计算,主要研究地下厂房硐室开挖及混凝土浇筑全过程中硐室围岩的应力、应变、塑性区变化特征以及锚杆、喷层支护结构的受力特征。研究结果表明:采用分期开挖方式,在施工过程中不会出现异常情况,采用锚喷支护后,硐周的围岩稳定特性较好,锚杆和喷层受力状态较为合理,说明所采用的施工开挖方式和选择的锚喷支护参数是可行的。该研究成果具有一定的指导意义,可为工程管理、开挖支护及监测设计提供参考依据。
二、地下厂房围岩的变形和应力分析(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、地下厂房围岩的变形和应力分析(论文提纲范文)
(1)高地应力区开挖作用下地下洞室围岩破坏机制与稳定性分析 ——以双江口水电站尾水隧洞为例(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 施工期地下洞室围岩稳定性研究现状 |
1.2.2 微震监测技术研究现状 |
1.3 本文研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 双江口水电站工程背景 |
2.1 工程概况 |
2.2 地形地貌 |
2.3 地层岩性 |
2.4 地质构造 |
2.5 水文地质条件 |
2.6 岩体地应力特征 |
2.7 尾水隧洞施工概况及地质条件 |
2.7.1 施工概况 |
2.7.2 地质条件 |
2.8 本章小结 |
3 尾水隧洞微震监测系统构建与测试 |
3.1 微震监测基本原理 |
3.2 微震监测系统构建 |
3.2.1 系统布设 |
3.2.2 供电及布线 |
3.2.3 传感器的安装及回收 |
3.3 定位误差与波速优化 |
3.4 波形识别 |
3.5 爆破影响区确定 |
3.6 本章小结 |
4 尾水隧洞开挖过程震源参数及震源机制分析 |
4.1 定量地震学理论 |
4.2 微震事件时空分布规律 |
4.2.1 微震事件时间分布规律 |
4.2.2 微震事件空间分布规律 |
4.3 微震活动与开挖施工的响应关系 |
4.4 基于震源多参数综合分析的尾水隧洞围岩稳定性判别 |
4.4.1 lgE/b值演化特征 |
4.4.2 累积释放能量、能量指数、累积视体积演化特征 |
4.5 基于矩张量反演与初动极性综合判别法的围岩微破裂破坏机制研究 |
4.5.1 理论介绍 |
4.5.2 尾水隧洞围岩微破裂矩张量反演与平均极性计算 |
4.6 本章小结 |
5 开挖作用下尾水隧洞围岩损伤规律数值分析 |
5.1 RFPA~(2D)-SRM基本原理 |
5.1.1 细观基元赋值 |
5.1.2 RFPA~(2D)-SRM的强度准则 |
5.1.3 RFPA~(2D)-SRM的失稳判据与安全系数 |
5.2 围岩细观力学参数确定 |
5.3 典型隧洞结构开挖作用下的围岩损伤规律 |
5.3.1 数值模型及其边界条件 |
5.3.2 典型隧洞结构开挖数值计算结果分析 |
5.3.3 典型隧洞结构开挖数值计算结果与微震监测结果的对比 |
5.4 结构面影响区开挖作用下的围岩损伤规律 |
5.4.1 结构面影响的应力概化模型 |
5.4.2 结构面影响区隧洞开挖数值计算结果分析 |
5.5 不同偏应力状态对尾水隧洞围岩稳定性的影响 |
5.6 结构面位置对尾水隧洞围岩稳定性的影响 |
5.7 结构面方向对尾水隧洞围岩稳定性的影响 |
5.8 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(2)地下水封洞库稳定性分析 ——以青岛某丙烷洞库为例(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题依据和研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 技术路线 |
第二章 研究区地质环境背景 |
2.1 气候类型及气象特征 |
2.2 地形地貌 |
2.3 地层岩性 |
2.4 地质构造 |
2.4.1 次级断裂 |
2.4.2 破碎带 |
2.4.3 蚀变带 |
2.4.4 接触带 |
2.4.5 不良地质 |
2.4.6 区域性节理 |
2.5 地应力 |
2.6 地温 |
2.7 岩石物理力学性质 |
第三章 洞库岩体质量分级 |
3.1 按GB50218—2014进行钻孔岩体质量分级 |
3.2 按2002年修正的岩体质量分类Q系统进行钻孔岩体质量分级 |
3.3 BQ法岩体质量分级与Q法的对比 |
3.4 对比结果 |
3.5 各级岩体的分布情况(施工巷道、水幕及主洞室) |
第四章 岩体力学参数 |
4.1 Hoek-Brown与 Mohr-Coulomb |
4.2 力学参数估算 |
4.3 岩体参数取值 |
第五章 洞库稳定性分析 |
5.1 洞室主轴线的确定 |
5.1.1 主洞室轴线与地应力场关系 |
5.1.2 主洞室轴线与结构面关系 |
5.1.3 数值模拟确定主轴线方向 |
5.2 洞库埋深的确定 |
5.2.1 设计地下水位 |
5.2.2 储存介质液化压力 |
5.2.3 根据岩体质量确定拟建主洞室埋深 |
5.2.4 数值模拟确定主洞室埋深 |
5.3 主洞室截面形状比选 |
5.4 洞室间距的确定 |
5.5 整体稳定性 |
5.6 竖井稳定性 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果 |
(3)软弱夹层及围岩蠕变对水工隧洞混凝土温度应力的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 水工隧洞的发展概况 |
1.1.2 水工隧洞衬砌混凝土的裂缝问题 |
1.1.3 本课题的研究意义 |
1.2 本课题国内外研究现状 |
1.2.1 混凝土温控的研究现状 |
1.2.2 混凝土徐变的研究现状 |
1.2.3 结构面对地下洞室影响的研究现状 |
1.2.4 岩石蠕变的研究现状 |
1.3 主要研究内容和技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 混凝土温度场求解的基本原理 |
2.1 热传导方程与边值条件 |
2.1.1 热传导方程 |
2.1.2 温度场的边值条件 |
2.2 温度场计算的有限元理论 |
2.2.1 三维热传导问题的变分原理 |
2.2.2 稳定温度场的有限元法 |
2.2.3 不稳定温度场的隐式解法 |
2.3 水泥水化热与混凝土绝热温升 |
2.3.1 水泥水化热 |
2.3.2 混凝土绝热温升 |
2.4 本章小结 |
3 混凝土徐变应力计算的基本理论 |
3.1 空间问题的有限单元法 |
3.2 混凝土的应力-应变关系 |
3.2.1 混凝土的变形 |
3.2.2 常应力作用下混凝土的应变 |
3.2.3 变应力作用下混凝土的应变 |
3.3 混凝土徐变的基本理论 |
3.3.1 混凝土徐变的计算理论 |
3.3.2 混凝土徐变的理论模型 |
3.4 混凝土温度徐变应力分析的有限元计算 |
3.5 本章小结 |
4 ANSYS在混凝土温度徐变应力计算中的应用 |
4.1 ANSYS软件介绍 |
4.2 ANSYS的热-结构耦合分析 |
4.3 ANSYS的二次开发技术 |
4.3.1 APDL参数化设计语言 |
4.3.2 用户可编程特性UPFs |
4.3.3 UPFs用户子程序 |
4.4 ANSYS仿真过程中的关键步骤 |
4.4.1 温度场计算 |
4.4.2 施加初始地应力 |
4.4.3 应力场计算 |
4.5 程序设计流程图 |
4.6 本章小结 |
5 软弱夹层对衬砌混凝土温度应力的影响研究 |
5.1 计算参数 |
5.1.1 基本资料 |
5.1.2 围岩和混凝土的材料参数 |
5.2 计算模型与边值条件 |
5.2.1 计算模型 |
5.2.2 边值条件 |
5.3 计算方案及荷载组合 |
5.4 考虑贯穿式软弱夹层的衬砌混凝土温度应力分析 |
5.4.1 贯穿式软弱夹层倾角变化的影响 |
5.4.2 贯穿式软弱夹层厚度变化的影响 |
5.4.3 贯穿式软弱夹层弹性模量变化的影响 |
5.5 考虑贯通式软弱夹层的衬砌混凝土温度应力分析 |
5.5.1 贯通式软弱夹层倾角变化的影响 |
5.5.2 贯通式软弱夹层距开挖轮廓距离变化的影响 |
5.5.3 贯通式软弱夹层厚度变化的影响 |
5.5.4 贯通式软弱夹层弹性模量变化的影响 |
5.6 本章小结 |
6 围岩蠕变对衬砌混凝土温度应力的影响研究 |
6.1 岩石蠕变理论 |
6.2 围岩蠕变计算参数 |
6.3 计算方案及荷载组合 |
6.4 考虑围岩蠕变的衬砌混凝土温度应力分析 |
6.4.1 均匀围岩蠕变的影响 |
6.4.2 含贯穿式软弱夹层围岩蠕变的影响 |
6.4.3 含贯通式软弱夹层围岩蠕变的影响 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(4)江门中微子实验站地下洞室围岩稳定性分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 选题来源及其实际意义 |
1.2 研究背景 |
1.2.1 国内外深埋隧洞建设现状 |
1.2.2 围岩稳定性理论研究现状 |
1.2.3 围岩稳定性分析方法研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
2 中微子实验站工程区域概况 |
2.1 工程背景 |
2.2 地形地貌 |
2.3 地层岩性 |
2.4 区域构造稳定性 |
2.5 岩体透水性 |
2.5.1 地下水类型 |
2.5.2 地下水位及岩体透水性 |
2.6 地应力状况 |
2.6.1 岩石物理力学性质 |
2.6.2 岩体力学性质 |
2.6.3 地应力测试 |
2.7 洞室围岩分类 |
2.7.1 岩体结构类型 |
2.7.2 地下洞室围岩分类及物理力学参数建议值 |
2.8 主要工程地质问题 |
2.9 小结 |
3 强度折减法与非线性有限元理论 |
3.1 强度折减法与安全因数 |
3.2 强度折减法判据选择 |
3.2.1 塑性区贯通判据 |
3.2.2 特征点位移突变判据 |
3.2.3 基于力与位移的计算不收敛判据 |
3.3 非线性有限元问题分类 |
3.4 非线性有限元问题的解 |
3.4.1 直接迭代法 |
3.4.2 Newton-Raphson方法 |
3.4.3 修正的Newton-Raphson方法 |
3.4.4 增量法 |
3.5 小结 |
4 静力作用下洞室围岩稳定性数值模拟 |
4.1 模型建立及参数选取 |
4.2 未采取支护措施下洞室稳定性 |
4.2.1 关键点选取 |
4.2.2 支护前模型位移分析 |
4.2.3 支护前模型应力分析 |
4.2.4 毛洞一周位移应力分析 |
4.3 衬砌锚杆支护后洞室稳定性 |
4.3.1 支护后模型位移分析 |
4.3.2 支护后模型应力分析 |
4.3.3 支护前后洞壁位移应力对比分析 |
4.3.4 支护结构变形受力分析 |
4.4 基于强度折减法的洞室安全系数 |
4.5 静力作用下洞室稳定性评价 |
4.6 小结 |
5 地震作用下洞室围岩稳定性数值模拟 |
5.1 计算模型的建立 |
5.1.1 模型尺寸与参数 |
5.1.2 边界条件 |
5.1.3 计算假定 |
5.1.4 阻尼确定 |
5.2 地震波的选取与调整 |
5.2.1 工程区地震动参数 |
5.2.2 地震波调整与输入 |
5.3 支护前后洞室稳定性分析对比 |
5.3.1 洞室水平位移分析 |
5.3.2 洞室竖向位移分析 |
5.3.3 洞室水平应力分析 |
5.3.4 洞室竖向应力分析 |
5.4 衬砌锚杆地震动力响应分析 |
5.4.1 衬砌动力响应 |
5.4.2 锚杆动力响应 |
5.5 小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
参考文献 |
(5)长距离引水隧洞地下泵站洞室稳定性分析及安全评价(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 围岩稳定分析方法 |
1.2.2 结构面对地下洞室围岩稳定性的影响 |
1.2.3 地下洞室监测反馈分析 |
1.3 本文研究目的与内容 |
第二章 岩体计算理论和结构面变形分析方法 |
2.1 岩体的本构关系 |
2.2 屈服准则 |
2.3 强度准则 |
2.3.1 Mohr-Coulomb强度准则 |
2.3.2 Hoek-Brown屈服准则 |
2.4 软弱结构面特征 |
2.4.1 软弱结构面的规模和分级 |
2.4.2 软弱结构面的力学性质 |
2.5 岩体结构面变形破坏形式 |
2.5.1 地下洞室围岩破坏机理 |
2.5.2 地下洞室围岩破坏特性 |
2.6 锚索支护计算方法 |
2.7 小结 |
第三章 地下泵站洞室群仿真计算分析 |
3.1 工程地质条件 |
3.2 地下泵站厂房工程概况 |
3.2.1 泵站厂房轴线选取 |
3.2.2 泵站厂房组成 |
3.3 泵站开挖方案 |
3.4 支护技术措施 |
3.5 数值模型 |
3.5.1 模型尺寸 |
3.5.2 边界条件及模型参数 |
3.5.3 网格划分 |
3.5.4 特征点选取 |
3.6 数值模拟结果分析 |
3.6.1 洞壁围岩变形分析 |
3.6.2 应力分析 |
3.6.3 锚索应力分析 |
3.7 小结 |
第四章 地下泵站监测成果分析及安全评价 |
4.1 地下泵站监测方案 |
4.2 现场监测及成果分析 |
4.2.1 拱顶位移监测分析 |
4.2.2 拱顶锚索监测分析 |
4.3 厂房围岩安全评价 |
4.4 小结 |
第五章 含软弱结构面的地下洞室稳定性数值分析 |
5.1 数值模型的建立 |
5.1.1 模型尺寸 |
5.1.2 边界条件及模型参数 |
5.1.3 网格划分及开挖方案 |
5.1.4 接触面的模拟 |
5.1.5 分析步骤 |
5.2 数值模拟结果分析 |
5.2.1 洞壁围岩变形分析 |
5.2.2 应力分析 |
5.2.3 锚索应力及位移分析 |
5.3 小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
1 作者简历 |
2 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
3 参与的科研项目及获奖情况 |
学位论文数据集 |
(6)特大型地下洞室分层开挖围岩变形响应机理及支护措施研究 ——以白鹤滩水电站左岸主厂房为例(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题依据及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 洞室开挖围岩稳定性研究现状 |
1.2.2 支护措施研究现状 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 白鹤滩水电站地下洞室工程地质环境条件 |
2.1 工程概况及工程地质条件 |
2.1.1 工程概况 |
2.1.2 坝址区工程地质条件 |
2.2 洞室岩体工程地质调查 |
2.2.1 层间错动带调查 |
2.2.2 小型断层、长大节理调查 |
2.2.3 基体裂隙调查 |
2.2.4 岩体结构及质量分级 |
2.3 岩石力学性质试验分析 |
第3章 大型地下洞室分层开挖围岩变形破坏规律 |
3.1 主厂房分层开挖施工监测方案 |
3.1.1 施工方案 |
3.1.2 监测方案 |
3.2 围岩变形监测分析 |
3.2.1 顶拱围岩变形监测 |
3.2.2 边墙围岩变形监测 |
3.3 锚杆应力监测分析 |
3.3.1 顶拱锚杆应力监测 |
3.3.2 边墙锚杆应力监测 |
3.4 围岩破坏模式分析 |
3.4.1 应力控制型破坏模式 |
3.4.2 结构面控制型破坏模式 |
3.4.3 应力-结构面复合控制型破坏模式 |
3.5 小结 |
第4章 大型地下洞室分层开挖数值模拟分析 |
4.1 有限元计算模型 |
4.1.1 几何模型设置 |
4.1.2 初始应力及边界条件设置 |
4.1.3 岩石参数选取 |
4.2 分层开挖围岩应力响应特征 |
4.2.1 分层开挖围岩应力分布特征 |
4.2.2 分层开挖洞壁切向应力分布特征 |
4.3 分层开挖围岩变形响应特征 |
4.3.1 分层开挖围岩变形特征 |
4.3.2 分层开挖洞壁围岩变形特征 |
4.3.3 分层开挖不同深度围岩变形特征 |
4.4 小结 |
第5章 预应力锚索支护措施研究 |
5.1 左岸主厂支护结构体系 |
5.2 预应力锚索失效统计 |
5.3 支护参数理论研究 |
5.3.1 支护强度研究 |
5.3.2 支护时机研究 |
5.3.3 荷载传递机理研究 |
5.4 预应力锚索支护措施研究 |
5.4.1 设计原则 |
5.4.2 方案设计 |
5.5 预应力锚索支护效果评价 |
5.6 小结 |
结论与展望 |
主要结论 |
展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得学术成果 |
(7)乌东德水电站左岸地下主厂房围岩稳定性及支护效果分析(论文提纲范文)
内容摘要 |
abstract |
选题背景及研究意义 |
国内外文献资料综述 |
1 绪论 |
1.1 地下主厂房围岩稳定性研究方法 |
1.2 本文主要研究内容 |
1.3 技术路线 |
2 乌东德水电站左岸主厂房基本地质条件 |
2.1 枢纽工程及区域地质概述 |
2.2 地形地貌 |
2.3 地层岩性 |
2.4 地质构造 |
2.5 地应力条件 |
2.6 岩体风化 |
2.7 岩溶及水文地质 |
2.8 岩石物理力学特性 |
3 围岩稳定性影响因素及围岩分类 |
3.1 围岩稳定性主要影响因素 |
3.2 围岩分级 |
3.3 本章小结 |
4 主厂房围岩变形破坏模式及位移特征 |
4.1 围岩变形破坏模式 |
4.2 围岩位移特征 |
4.3 本章小结 |
5 主厂房围岩稳定性数值模拟 |
5.1 FLAC-3D简介 |
5.2 三维地质简化模型构建 |
5.3 计算条件 |
5.4 开挖方案 |
5.5 主厂房开挖围岩稳定性分析 |
5.6 小结 |
6 主厂房支护效果分析与围岩稳定性综合评价 |
6.1 支护方案简介 |
6.2 有无支护工况对比分析 |
6.3 支护效果分析小结 |
6.4 主厂房围岩稳定性综合评价 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
附录1 :攻读硕士学位期间发表的部分学术论着 |
附录2 :攻读硕士学位期间参与的生产项目 |
致谢 |
(8)喷锚-加筋喷砼拱肋复合支护力学分析及参数优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 喷锚-加筋喷砼拱肋支护研究现状 |
1.2.2 围岩支护参数优化研究现状 |
1.3 主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 围岩-复合支护联合承载体力学分析 |
2.1 复合支护加固机理 |
2.1.1 喷锚加固机理 |
2.1.2 加筋喷砼拱肋加固机理 |
2.1.3 围岩-复合支护联合承载机理 |
2.2 围岩-支护复合曲梁径向位移与内力求解 |
2.2.1 基本假设与力学模型 |
2.2.2 复合曲梁径向位移控制微分方程 |
2.2.3 复合曲梁径向位移求解 |
2.2.4 复合曲梁内力求解 |
2.3 围岩-支护复合曲梁力学分析 |
2.3.1 复合曲梁内力分析 |
2.3.2 复合曲梁径向位移分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 围岩-复合支护联合承载能力分析 |
3.1 围岩-复合支护承载能力分析 |
3.1.1 基本假设与力学模型 |
3.1.2 联合承载体承载力分析 |
3.1.3 联合承载体内、外拱受力分析 |
3.2 基于解析解的联合承载能力分析 |
3.2.1 计算模型及计算方案 |
3.2.2 联合承载能力分析 |
3.2.3 承载比分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 复合支护参数优化及敏感性研究 |
4.1 参数优化计算方案 |
4.2 拱肋厚度影响分析 |
4.2.1 围岩径向位移分析 |
4.2.2 围岩应力分析 |
4.2.3 支护受力分析 |
4.3 混凝土强度分析 |
4.3.1 围岩径向位移分析 |
4.3.2 围岩应力分析 |
4.3.3 支护受力分析 |
4.4 锚杆长度分析 |
4.4.1 围岩径向位移分析 |
4.4.2 围岩应力分析 |
4.4.3 支护受力分析 |
4.5 锚杆间距分析 |
4.5.1 围岩径向位移分析 |
4.5.2 围岩应力分析 |
4.5.3 支护受力分析 |
4.6 复合支护参数敏感性分析 |
4.7 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A (攻读学位期间发表论文目录) |
附录B (攻读学位期间参与课题目录) |
(9)超大型地下洞室围岩变形特性及监控模型研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 围岩稳定理论的发展和研究现状 |
1.2 大型地下洞室安全监测技术应用现状 |
1.3 研究问题的提出 |
1.4 论文研究内容 |
1.4.1 研究内容及完成工作 |
1.4.2 技术路线 |
第2章 工程背景 |
2.1 工程概况 |
2.2 地质条件 |
2.2.1 地层岩性 |
2.2.2 地质构造 |
2.2.3 地应力水平 |
2.3 施工方案 |
2.4 支护方案 |
2.4.1 支护设计原则 |
2.4.2 左岸地下厂房拱圈支护设计方案 |
2.4.3 左岸地下厂房边墙支护方案 |
2.5 监测布置 |
第3章 围岩变形破坏特征及监测成果分析 |
3.1 围岩破坏特征 |
3.1.1 拱圈破坏特征 |
3.1.2 边墙破坏特征 |
3.1.3 层间错动带破坏特征 |
3.2 围岩变形特征 |
3.2.1 拱圈变形特征 |
3.2.2 边墙变形特征 |
3.3 支护结构响应特征 |
3.3.1 锚杆应力响应 |
3.3.2 锚索荷载响应 |
3.4 地质构造错动、剪切 |
3.4.1 位错量响应 |
3.4.2 滑移剪切变形特征 |
3.5 小结 |
第4章 围岩变形、破坏机制 |
4.1 初始应力场的“源力”效应 |
4.1.1 上游侧拱肩洞周环向剪切 |
4.1.2 浅层边墙的应力控制型破坏 |
4.2 地质构造的控制作用 |
4.2.1 岩层产状与C_2错动带滑移剪切 |
4.2.2 地质结构面对边墙变形的控制作用 |
4.3 施工进度的影响 |
4.4 围岩变形与支护结构荷载相关性分析 |
4.5 小结 |
第5章 围岩变形的监控模型 |
5.1 建模理论及其研究现状 |
5.2 模型因子的构造 |
5.2.1 卸荷回弹变形分量 |
5.2.2 振动变形分量 |
5.2.3 时效变形分量 |
5.3 模型参数的求解 |
5.4 计算实例 |
5.5 小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及参与科研项目 |
致谢 |
(10)地下厂房硐室开挖及大体积混凝土浇筑仿真分析(论文提纲范文)
1 工程概况 |
2 构建数值分析模型 |
3 数值模拟计算基础 |
3.1 模型基本假设 |
3.2 基本力学模型 |
3.3 岩体力学参数 |
3.4 数值模拟过程的设计 |
4 数值模拟计算与分析 |
4.1 应力分析 |
4.1.1 硐周围岩应力分析 |
4.1.2 硐周锚杆应力分析 |
4.1.3 硐周喷层应力分析 |
4.2 位移分析 |
4.3 塑性区分析 |
5 结论 |
四、地下厂房围岩的变形和应力分析(论文参考文献)
- [1]高地应力区开挖作用下地下洞室围岩破坏机制与稳定性分析 ——以双江口水电站尾水隧洞为例[D]. 冯博. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]地下水封洞库稳定性分析 ——以青岛某丙烷洞库为例[D]. 白建华. 河北地质大学, 2020(05)
- [3]软弱夹层及围岩蠕变对水工隧洞混凝土温度应力的影响[D]. 代海旭. 大连理工大学, 2020(02)
- [4]江门中微子实验站地下洞室围岩稳定性分析[D]. 杨克克. 华北水利水电大学, 2020(01)
- [5]长距离引水隧洞地下泵站洞室稳定性分析及安全评价[D]. 茹荣. 浙江工业大学, 2019(05)
- [6]特大型地下洞室分层开挖围岩变形响应机理及支护措施研究 ——以白鹤滩水电站左岸主厂房为例[D]. 董源. 成都理工大学, 2019(02)
- [7]乌东德水电站左岸地下主厂房围岩稳定性及支护效果分析[D]. 杨鹏. 三峡大学, 2019(06)
- [8]喷锚-加筋喷砼拱肋复合支护力学分析及参数优化研究[D]. 晏巍. 长沙理工大学, 2019(07)
- [9]超大型地下洞室围岩变形特性及监控模型研究[D]. 刘健. 中国水利水电科学研究院, 2018(12)
- [10]地下厂房硐室开挖及大体积混凝土浇筑仿真分析[J]. 黄敏,唐绍辉,黄英华,吴亚斌. 金属矿山, 2017(07)