考慮圍巖卸荷劣化的地下隧洞施工過(guò)程模擬及穩(wěn)定性分析
發(fā)布時(shí)間:2021-06-24 05:21
地下隧洞已成為水利水電工程、交通工程、市政工程中不可或缺的組成部分,如何保證支護(hù)合理和圍巖穩(wěn)定是地下隧洞建設(shè)過(guò)程中兩個(gè)密切聯(lián)系的關(guān)鍵性問(wèn)題。由于圍巖的卸荷劣化效應(yīng)必然存在于地下洞室的開(kāi)挖過(guò)程中,因此本文的工作從研究地下洞室開(kāi)挖過(guò)程中的圍巖卸荷劣化效應(yīng)出發(fā),首先在FLAC3D中實(shí)現(xiàn)了圍巖卸荷劣化效應(yīng)的模擬;然后基于此模擬了某地下隧洞的開(kāi)挖支護(hù)施工過(guò)程,形成了以荷載釋放率確定噴錨支護(hù)施加和以位移釋放率確定二次襯砌支護(hù)施加的模擬思路,提高了數(shù)值模擬支護(hù)施加的合理性;最后提出了基于能量法的地下隧洞動(dòng)靜力失穩(wěn)判別方法,對(duì)該完建期的地下隧洞進(jìn)行了動(dòng)靜力穩(wěn)定性分析。論文的主要研究?jī)?nèi)容及成果如下:1.地下洞室開(kāi)挖過(guò)程的圍巖卸荷劣化效應(yīng)模擬研究首先基于彈塑性力學(xué)理論和RFPA軟件的數(shù)值試驗(yàn)結(jié)果,建立了“體積應(yīng)變?cè)隽?塑性卸荷率-圍巖物理力學(xué)參數(shù)劣化”之間的關(guān)系,然后利用fish語(yǔ)言對(duì)FLAC3D進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),實(shí)現(xiàn)了巖體卸荷劣化的模擬,最后以溧陽(yáng)水電站地下洞室群分期開(kāi)挖支護(hù)為例來(lái)驗(yàn)證該方法在FLACD中模擬圍巖卸荷劣化的合理性與有效性。研究結(jié)果表明:a)體積應(yīng)變?cè)隽颗c巖體材料后繼屈服條件有著緊密聯(lián)系,因此...
【文章來(lái)源】:武漢大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:99 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1主廠房支護(hù)參數(shù)??針對(duì)主廠房C4斷面的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)持續(xù)未收斂的情況,根據(jù)地質(zhì)重新提供的圍??巖性狀范圍,在CZ0+153.00m?CZ0+127.00m內(nèi)新增5根1500KN的預(yù)應(yīng)力對(duì)??
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其中主廠房C4斷面的位移監(jiān)測(cè)情況如下:??頂拱圍巖位移前期測(cè)值規(guī)律正常,與當(dāng)時(shí)施工情況相互印證,主廠房第一層??開(kāi)挖完成以后,測(cè)值都比較穩(wěn)定,2012年最大年變幅3.76mm,目前最大值??16.96mm〇??腰拱多點(diǎn)位移計(jì)開(kāi)始監(jiān)測(cè)時(shí),圍巖受開(kāi)挖影響的變形己經(jīng)基本完成,圍巖位??移平穩(wěn),整體年變幅不超過(guò)3.8mm,目前最大值3.42mm。??上游側(cè)邊墻圍巖位移目前己經(jīng)趨于平穩(wěn);下游側(cè)邊墻受中槽及邊墻開(kāi)挖影響??較大,尤其在開(kāi)挖面靠近該斷面時(shí),下游側(cè)邊墻多點(diǎn)位移計(jì)測(cè)值持續(xù)變化,隨著??支護(hù)的跟進(jìn),圍巖變形測(cè)值有收斂趨勢(shì);但在后續(xù)母線洞開(kāi)挖施工過(guò)程中,邊墻??圍巖位移仍有增大趨勢(shì),圍巖位移及平均變形速率均超出設(shè)計(jì)警戒值。表2-2及??圖2-4展示了主廠房邊墻圍巖位移變化監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。??表2-2?2012年12月主廠房邊墻圍巖位移特征值統(tǒng)計(jì)表??丨丨廠'胸f?馱tt?S她?ft賴?胃直?娜??監(jiān)測(cè)邰k?測(cè)點(diǎn)編號(hào)?,、?、??(mm)?時(shí)間?(mm)?時(shí)間?(mm)??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)修正的自適應(yīng)灰色模型的隧道變形預(yù)測(cè)研究[J]. 葉超. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2017(11)
[2]隧洞開(kāi)挖過(guò)程中錨固支護(hù)施加時(shí)與掌子面距離的確定[J]. 白琦,肖明. 水力發(fā)電. 2017(06)
[3]基于時(shí)效變形的脆性圍巖最優(yōu)支護(hù)時(shí)機(jī)研究[J]. 張建海,王仁坤,周鐘,鄭路,張茹,王璐,謝和平. 巖土工程學(xué)報(bào). 2017(10)
[4]基于能量耗散原理的鹽巖動(dòng)力特性及破壞特征分析[J]. 尤業(yè)超,李二兵,譚躍虎,姜錫權(quán),段建立,楊蒙. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(04)
[5]中低應(yīng)變率加載條件下花崗巖尺寸效應(yīng)的能量特征研究[J]. 梁昌玉,李曉,吳樹(shù)仁. 巖土力學(xué). 2016(12)
[6]地層衰減對(duì)地震波速度逆散射反演的影響研究[J]. 段曉亮,翟鴻宇,王一博,楊慧珠. 地球物理學(xué)報(bào). 2016(10)
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[8]大跨軟巖隧道二襯合理支護(hù)時(shí)機(jī)的分析與優(yōu)化[J]. 邵珠山,張艷玲,王新宇,李曉照. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2016(04)
[9]隧道圍巖變形預(yù)測(cè)Verhulst模型的精度與影響因素分析[J]. 王義國(guó),吉安俊. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2015(05)
[10]基于回歸分析法的某隧道圍巖變形規(guī)律研究[J]. 陳映江,陳友生,穆成林. 成都大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
博士論文
[1]深埋隧洞開(kāi)挖損傷區(qū)的演化與形成機(jī)制研究[D]. 李占海.東北大學(xué) 2013
[2]巖石變形破壞過(guò)程中的能量演化機(jī)制[D]. 張志鎮(zhèn).中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2013
[3]隧道軟弱圍巖變形機(jī)制與控制技術(shù)研究[D]. 趙勇.北京交通大學(xué) 2012
[4]高地應(yīng)力軟巖隧道圍巖壓力研究和圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)相互作用機(jī)理分析[D]. 陳志敏.蘭州交通大學(xué) 2012
[5]靜載荷與循環(huán)沖擊組合作用下巖石動(dòng)態(tài)力學(xué)特性研究[D]. 金解放.中南大學(xué) 2012
[6]高應(yīng)力儲(chǔ)能巖體動(dòng)力擾動(dòng)破裂特征研究[D]. 殷志強(qiáng).中南大學(xué) 2012
[7]動(dòng)靜組合加載下巖石力學(xué)特性和動(dòng)態(tài)強(qiáng)度準(zhǔn)則的試驗(yàn)研究[D]. 宮鳳強(qiáng).中南大學(xué) 2010
[8]高烈度地震下隧道破壞機(jī)制及抗震研究[D]. 黃勝.中國(guó)科學(xué)院研究生院(武漢巖土力學(xué)研究所) 2010
[9]大型地下洞室群地震響應(yīng)特征研究[D]. 張玉敏.中國(guó)科學(xué)院研究生院(武漢巖土力學(xué)研究所) 2010
[10]沖擊荷載下巖石強(qiáng)度及破碎能耗特征的尺寸效應(yīng)研究[D]. 洪亮.中南大學(xué) 2008
碩士論文
[1]基于NGA-West2數(shù)據(jù)的場(chǎng)地系數(shù)研究[D]. 李洪達(dá).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]基于節(jié)理巖體損傷本構(gòu)模型的FLAC3D二次開(kāi)發(fā)及應(yīng)用[D]. 朱曉鵬.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2015
[3]考慮空間效應(yīng)的圍巖位移釋放系數(shù)的確定[D]. 周碩安.重慶大學(xué) 2014
[4]循環(huán)沖擊載荷下巖石力學(xué)特性與損傷模型的試驗(yàn)研究[D]. 朱晶晶.中南大學(xué) 2012
[5]隧道圍巖在開(kāi)挖應(yīng)力下的彈塑性損傷演化機(jī)理研究[D]. 何凱波.重慶交通大學(xué) 2009
[6]開(kāi)挖過(guò)程中隧洞圍巖應(yīng)力釋放規(guī)律及軟巖支護(hù)時(shí)機(jī)研究[D]. 李俊鵬.西安理工大學(xué) 2007
[7]地下水與地震作用下節(jié)理巖體地下洞室圍巖力學(xué)響應(yīng)研究[D]. 呂濤.北京工業(yè)大學(xué) 2005
本文編號(hào):3246456
【文章來(lái)源】:武漢大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:99 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1主廠房支護(hù)參數(shù)??針對(duì)主廠房C4斷面的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)持續(xù)未收斂的情況,根據(jù)地質(zhì)重新提供的圍??巖性狀范圍,在CZ0+153.00m?CZ0+127.00m內(nèi)新增5根1500KN的預(yù)應(yīng)力對(duì)??
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其中主廠房C4斷面的位移監(jiān)測(cè)情況如下:??頂拱圍巖位移前期測(cè)值規(guī)律正常,與當(dāng)時(shí)施工情況相互印證,主廠房第一層??開(kāi)挖完成以后,測(cè)值都比較穩(wěn)定,2012年最大年變幅3.76mm,目前最大值??16.96mm〇??腰拱多點(diǎn)位移計(jì)開(kāi)始監(jiān)測(cè)時(shí),圍巖受開(kāi)挖影響的變形己經(jīng)基本完成,圍巖位??移平穩(wěn),整體年變幅不超過(guò)3.8mm,目前最大值3.42mm。??上游側(cè)邊墻圍巖位移目前己經(jīng)趨于平穩(wěn);下游側(cè)邊墻受中槽及邊墻開(kāi)挖影響??較大,尤其在開(kāi)挖面靠近該斷面時(shí),下游側(cè)邊墻多點(diǎn)位移計(jì)測(cè)值持續(xù)變化,隨著??支護(hù)的跟進(jìn),圍巖變形測(cè)值有收斂趨勢(shì);但在后續(xù)母線洞開(kāi)挖施工過(guò)程中,邊墻??圍巖位移仍有增大趨勢(shì),圍巖位移及平均變形速率均超出設(shè)計(jì)警戒值。表2-2及??圖2-4展示了主廠房邊墻圍巖位移變化監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。??表2-2?2012年12月主廠房邊墻圍巖位移特征值統(tǒng)計(jì)表??丨丨廠'胸f?馱tt?S她?ft賴?胃直?娜??監(jiān)測(cè)邰k?測(cè)點(diǎn)編號(hào)?,、?、??(mm)?時(shí)間?(mm)?時(shí)間?(mm)??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)修正的自適應(yīng)灰色模型的隧道變形預(yù)測(cè)研究[J]. 葉超. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 2017(11)
[2]隧洞開(kāi)挖過(guò)程中錨固支護(hù)施加時(shí)與掌子面距離的確定[J]. 白琦,肖明. 水力發(fā)電. 2017(06)
[3]基于時(shí)效變形的脆性圍巖最優(yōu)支護(hù)時(shí)機(jī)研究[J]. 張建海,王仁坤,周鐘,鄭路,張茹,王璐,謝和平. 巖土工程學(xué)報(bào). 2017(10)
[4]基于能量耗散原理的鹽巖動(dòng)力特性及破壞特征分析[J]. 尤業(yè)超,李二兵,譚躍虎,姜錫權(quán),段建立,楊蒙. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(04)
[5]中低應(yīng)變率加載條件下花崗巖尺寸效應(yīng)的能量特征研究[J]. 梁昌玉,李曉,吳樹(shù)仁. 巖土力學(xué). 2016(12)
[6]地層衰減對(duì)地震波速度逆散射反演的影響研究[J]. 段曉亮,翟鴻宇,王一博,楊慧珠. 地球物理學(xué)報(bào). 2016(10)
[7]開(kāi)挖卸荷誘導(dǎo)的高儲(chǔ)能巖體能量動(dòng)態(tài)釋放過(guò)程研究[J]. 范勇,盧文波,周宜紅,嚴(yán)鵬,陳明. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2016(S2)
[8]大跨軟巖隧道二襯合理支護(hù)時(shí)機(jī)的分析與優(yōu)化[J]. 邵珠山,張艷玲,王新宇,李曉照. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2016(04)
[9]隧道圍巖變形預(yù)測(cè)Verhulst模型的精度與影響因素分析[J]. 王義國(guó),吉安俊. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2015(05)
[10]基于回歸分析法的某隧道圍巖變形規(guī)律研究[J]. 陳映江,陳友生,穆成林. 成都大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
博士論文
[1]深埋隧洞開(kāi)挖損傷區(qū)的演化與形成機(jī)制研究[D]. 李占海.東北大學(xué) 2013
[2]巖石變形破壞過(guò)程中的能量演化機(jī)制[D]. 張志鎮(zhèn).中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2013
[3]隧道軟弱圍巖變形機(jī)制與控制技術(shù)研究[D]. 趙勇.北京交通大學(xué) 2012
[4]高地應(yīng)力軟巖隧道圍巖壓力研究和圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)相互作用機(jī)理分析[D]. 陳志敏.蘭州交通大學(xué) 2012
[5]靜載荷與循環(huán)沖擊組合作用下巖石動(dòng)態(tài)力學(xué)特性研究[D]. 金解放.中南大學(xué) 2012
[6]高應(yīng)力儲(chǔ)能巖體動(dòng)力擾動(dòng)破裂特征研究[D]. 殷志強(qiáng).中南大學(xué) 2012
[7]動(dòng)靜組合加載下巖石力學(xué)特性和動(dòng)態(tài)強(qiáng)度準(zhǔn)則的試驗(yàn)研究[D]. 宮鳳強(qiáng).中南大學(xué) 2010
[8]高烈度地震下隧道破壞機(jī)制及抗震研究[D]. 黃勝.中國(guó)科學(xué)院研究生院(武漢巖土力學(xué)研究所) 2010
[9]大型地下洞室群地震響應(yīng)特征研究[D]. 張玉敏.中國(guó)科學(xué)院研究生院(武漢巖土力學(xué)研究所) 2010
[10]沖擊荷載下巖石強(qiáng)度及破碎能耗特征的尺寸效應(yīng)研究[D]. 洪亮.中南大學(xué) 2008
碩士論文
[1]基于NGA-West2數(shù)據(jù)的場(chǎng)地系數(shù)研究[D]. 李洪達(dá).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]基于節(jié)理巖體損傷本構(gòu)模型的FLAC3D二次開(kāi)發(fā)及應(yīng)用[D]. 朱曉鵬.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2015
[3]考慮空間效應(yīng)的圍巖位移釋放系數(shù)的確定[D]. 周碩安.重慶大學(xué) 2014
[4]循環(huán)沖擊載荷下巖石力學(xué)特性與損傷模型的試驗(yàn)研究[D]. 朱晶晶.中南大學(xué) 2012
[5]隧道圍巖在開(kāi)挖應(yīng)力下的彈塑性損傷演化機(jī)理研究[D]. 何凱波.重慶交通大學(xué) 2009
[6]開(kāi)挖過(guò)程中隧洞圍巖應(yīng)力釋放規(guī)律及軟巖支護(hù)時(shí)機(jī)研究[D]. 李俊鵬.西安理工大學(xué) 2007
[7]地下水與地震作用下節(jié)理巖體地下洞室圍巖力學(xué)響應(yīng)研究[D]. 呂濤.北京工業(yè)大學(xué) 2005
本文編號(hào):3246456
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