本文關(guān)鍵詞：地下隧洞圍巖的長(zhǎng)期強(qiáng)度及穩(wěn)定性分析

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【摘要】：我國(guó)山地和高原面積廣闊,隧洞工程一直是我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的提高,國(guó)家正在積極建設(shè)各種隧洞工程,以緩解交通壓力和滿(mǎn)足能源、環(huán)保等方面的需求。因此,隧洞工程的穩(wěn)定性是一個(gè)重要的研究課題。地下隧洞圍巖穩(wěn)定性問(wèn)題涉及到多方面的因素,圍巖的長(zhǎng)期強(qiáng)度是重要的因素之一。本文采用數(shù)值分析軟件FLAC3D,分別從時(shí)間、微裂紋損傷角度計(jì)算分析不同時(shí)間點(diǎn)、不同長(zhǎng)期強(qiáng)度下隧洞圍巖關(guān)鍵點(diǎn)的位移、應(yīng)力以及塑性區(qū)分布的變化,主要的研究成果如下：(1)根據(jù)摩爾-庫(kù)倫準(zhǔn)則推導(dǎo)出巖體抗壓、抗拉強(qiáng)度與強(qiáng)度參數(shù)內(nèi)摩擦角、粘聚力之間的相互關(guān)系,結(jié)合巖石蠕變強(qiáng)度-時(shí)間的函數(shù)關(guān)系,求出不同時(shí)間的巖石強(qiáng)度參數(shù)序列,依次改變數(shù)值模型中不同時(shí)間點(diǎn)的強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,分別得到不同時(shí)間關(guān)鍵點(diǎn)的位移、應(yīng)力和隧洞圍巖塑性區(qū)分布,并對(duì)隧洞圍巖的穩(wěn)定性作出判斷；(2)通過(guò)分析巖石微裂紋發(fā)展過(guò)程中裂紋體積變化規(guī)律,結(jié)合巖石單軸壓縮試驗(yàn)得到微裂紋發(fā)展不同階段裂紋體積數(shù)據(jù),建立裂紋體積占巖石總體積之比λ與巖石強(qiáng)度損傷變量D函數(shù)關(guān)系,并根據(jù)微裂紋發(fā)展過(guò)程中不同階段所定義的長(zhǎng)期強(qiáng)度,分別計(jì)算不同長(zhǎng)期強(qiáng)度下隧洞關(guān)鍵點(diǎn)的位移、應(yīng)力和隧洞圍巖的塑性區(qū)分布,并對(duì)隧洞圍巖的穩(wěn)定性作出判斷；(3)結(jié)合MSDPu強(qiáng)度準(zhǔn)則與次臨界裂紋生長(zhǎng)理論推導(dǎo)出來(lái)的隧洞圍巖破壞時(shí)間預(yù)測(cè)方法,計(jì)算出隧洞開(kāi)挖完成后,隧洞圍巖分別取微裂紋啟動(dòng)強(qiáng)度σci、微裂紋損傷強(qiáng)度σcd作為長(zhǎng)期強(qiáng)度時(shí),隧洞頂點(diǎn)出現(xiàn)破壞的時(shí)間,并得出圍巖長(zhǎng)期強(qiáng)度越大,破壞出現(xiàn)的時(shí)間越晚的結(jié)論；隧洞圍巖長(zhǎng)期強(qiáng)度一定時(shí),原始地應(yīng)力越小,圍巖破壞時(shí)間越晚。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TU457

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