《高地應力軟巖隧道圍巖壓力研究和圍巖與支護結構相互作用機理分析》是陳志敏的論文，由導師趙德安指導。

副題名

外文題名

Study of surrounding rock pressure and interaction mechanism between surrounding rock and supporting structure in the weak rock tunnels with high geostress

論文作者

陳志敏著

導師

趙德安指導

學科專業(yè)

學位級別

工學博士

學位授予單位

蘭州交通大學

學位授予時間

2012

關鍵詞

館藏號

唯一標識符

108.ndlc.2.1100009031010001/T3F24.006370214

館藏目錄

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2100433B

高地應力軟巖隧道圍巖壓力研究和圍巖與支護結構相互作用機理分析造價信息

市場價 信息價 詢價
材料名稱 規(guī)格/型號 市場價
（除稅）		 工程建議價
（除稅）		 行情 品牌 單位 稅率 供應商 報價日期
圍巖量測信息采集系統(tǒng) 品種:南方測繪鐵路隆道工程圍巖量測信息采集系統(tǒng)V2.0;說明:軟件;型號:V2.0; 查看價格 查看價格

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材料名稱 規(guī)格/型號 除稅
信息價		 含稅
信息價		 行情 品牌 單位 稅率 地區(qū)/時間
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臺班 廣州市2007年3季度信息價
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材料名稱 規(guī)格/需求量 報價數(shù) 最新報價
（元）		 供應商 報價地區(qū) 最新報價時間
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系統(tǒng)研判與分析 1.名稱:系統(tǒng)研判與分析 2.品牌:徽粵大海/DHWL 3.型號:DHWL-XLZS 4.產(chǎn)地:中國5.功能參數(shù):數(shù)據(jù)來源導向,中心庫數(shù)據(jù)統(tǒng)計,專題庫建設管理|1套 3 查看價格 廣州康碼仕信息科技有限公司 廣東   2020-10-23
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高地應力軟巖隧道圍巖壓力研究和圍巖與支護結構相互作用機理分析常見問題

  • 請教 隧道圍巖評價

    可參考巖溶或采空區(qū)頂板穩(wěn)定性分析方法進行評價，頂板巖層厚度只有2-4m，而跨度是7米，只要巖層有裂隙開挖后就會不穩(wěn)定? 隧道圍巖分級中隱含了頂板穩(wěn)定性問題，如：IV級圍巖拱部無支護時可產(chǎn)生較大的坍塌；...

  • 隧道圍巖問題

    具體問題具體分析。? 斷層的影響程度與斷層本身性質有密切關系，一般斷層如果寬大，角度不理想，而且含水量大，可定位5級；如果影響不是很大，甚至可以保留3級。3級與5級之間可過渡，也可不必過渡。

  • 隧道圍巖等級與分類的關系。比如說 V級圍巖=V類圍巖 還是V級圍巖=二類圍巖

    老規(guī)范將隧道圍巖分成六類，分別是Ⅵ、Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ，數(shù)字越大的圍巖性質越好。新規(guī)范將隧道圍巖分成六級，分別是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ，數(shù)字越小的圍巖性質越好。所以老規(guī)范中的海類圍巖就是新規(guī)范中的Ⅱ級...

高地應力軟巖隧道圍巖壓力研究和圍巖與支護結構相互作用機理分析文獻

高地應力軟巖隧道圍巖壓力研究和圍巖與支護結構相互作用機制分析 高地應力軟巖隧道圍巖壓力研究和圍巖與支護結構相互作用機制分析

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頁數(shù)： 未知

評分： 4.6

巖體開挖后受擾動而產(chǎn)生應力重分布過程極其復雜,尤其是在不良地質環(huán)境下更甚。對于地質條件差、地應力為高~極高的軟弱圍巖,其結構受力大小與受力特征對隧道結構安全尤為重要。針對目前研究中存在的問題,結合工程中出現(xiàn)的問題和實際需求,以高地應力軟弱圍巖條件下的關角隧道、木寨嶺隧道等工程為背景,通過地應力現(xiàn)場實測、理論研究與數(shù)值分析,對高地應力軟巖隧道圍巖壓力和圍巖與支護結構相互作用機制進行研究。主要進行以下幾方面的研究工作:(1)在中國地應力場分布規(guī)律統(tǒng)計分析基礎上,統(tǒng)計得到我國青藏地區(qū)平均水平地應力與垂直地應力的比值隨深度變化的分布曲線。(2)采用水壓致裂法進行蘭渝線天池坪隧道和兩水隧道地應力現(xiàn)場實測。在此基礎上,分析隧道所處的原始高地應力水平及隧道開挖后的地應力分布規(guī)律;采用改進的BP神經(jīng)網(wǎng)絡進行了木寨嶺、天池坪等隧道的宏觀地應力場拓展分析,獲得地應力的宏觀分布形態(tài)與特點。(3)針對現(xiàn)有本構關系,對高地應力軟巖尚不具有廣泛代表性和卡斯特耐爾公式無法直接計算出在塑性區(qū)范圍不同發(fā)展過程對應的塑性形變壓力的問題,以原巖應力和隧道容許位移(或支護后實際量測位移)為出發(fā)點,采用巖體軟化\"直–曲–直\"模型,推導了隧道形變壓力計算公式。(4)利用臺階法開挖中存在的空間效應和改進的BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型預測位移以及多項式擬合預測方法,提出兩類在高地應力軟弱圍巖條件下使用開挖應力釋放率模型的方法。通過在關角隧道和木寨嶺隧道大戰(zhàn)溝斜井高地應力軟巖地段的應用,探討其結構荷載與應力釋放規(guī)律,其結果得到三維數(shù)值分析的驗證。(5)為驗證卡斯特耐爾擴展公式合理性,基于參數(shù)全過程變化的應變軟化FLAC3D三維數(shù)值模型,模擬木寨嶺隧道正洞高地應力軟巖地段隧道開挖支護過程。三維數(shù)值結果與卡斯特耐爾擴展公式計算結果吻合,進一步證明該公式在高地應力軟弱圍巖條件下應用的可靠性、適用性。在統(tǒng)計青藏地區(qū)地應力分布規(guī)律基礎上,結合現(xiàn)場實測和拓展分析,準確獲得高地應力軟巖隧道位置原始地應力,為研究圍巖壓力和圍巖與支護結構相互作用機制提供依據(jù)。在原始地應力基礎上,結合理論分析和數(shù)值仿真,獲得高地應力軟巖隧道的圍巖壓力計算方法和圍巖與支護結構相互作用機制。主要創(chuàng)新點體現(xiàn)以下4個方面:(1)統(tǒng)計分析得到我國青藏地區(qū)平均水平地應力與垂直地應力的比值隨深度變化的分布曲線?？偨Y出青藏地區(qū)地應力分布規(guī)律與特點,為判別該區(qū)域地應力測試結果的合理性提供依據(jù)。(2)針對高地應力條件下軟巖隧道大變形問題,引入巖體軟化\"直–曲–直\"模型,推導出適用于高地應力軟巖隧道基于原巖應力和隧道位移的隧道形變壓力計算公式。(3)提出2種在高地應力軟弱圍巖條件下使用開挖應力釋放率模型的方法。(4)為在三維數(shù)值分析中反映軟弱圍巖參數(shù)隨坑道變形而不斷變化的特性,引入?yún)?shù)全過程變化的應變軟化模型,利用FLAC3D軟件驗證卡斯特耐爾擴展公式應用于高地應力軟巖隧道的可靠性和適用性。

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隧道圍巖與支護結構耦合作用研究及應用 隧道圍巖與支護結構耦合作用研究及應用

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頁數(shù)： 4頁

評分： 4.7

為了增強隧道工程支護效果、提高各支護構件利用率、保證隧道的安全,需要尋找減小工程支護力的途徑,即最大限度地釋放圍巖形變勢能、充分利用圍巖自身承載能力,實現(xiàn)圍巖與襯砌間的支護耦合,建立了由隧道表征變形量、支護體系組合構件的整體性能利用率、支護系統(tǒng)組合構件耦合效率3個指標組成的耦合評價體系,并用于西安嶺隧道施工現(xiàn)場監(jiān)測并進行耦合分析.結果表明:該隧道最終耦合效率較高,設計方案合理.

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本書以高地應力軟弱圍巖條件下的關角隧道、木寨嶺隧道等工程為背景，系統(tǒng)研究了我國地應力及青藏地區(qū)的地應力分布規(guī)律。在此基礎上，通過地應力現(xiàn)場實測、理論研究與數(shù)值分析，對高地應力軟巖隧道圍巖壓力和圍巖與支護結構相互作用機理進行了研究與應用。本書主要內容包括地應力與高地應力概述、軟巖以及軟巖隧道力學特性、中國特別是青藏地區(qū)不同巖性地應力的分布規(guī)律、隧道區(qū)域地應力實測與應力拓展、基于巖體軟化“直-曲-直”模型的卡斯特耐爾擴展公式、基于開挖應力釋放率模型的高地應力軟巖隧道襯砌壓力研究及其數(shù)值分析等內容。

本書內容豐富、圖文并茂、數(shù)據(jù)資料翔實，反映了高地應力軟巖隧道的荷載機制研究與應用的最新水平。本書適合于從事長大山嶺隧道和深埋地下工程的科研、勘察設計與施工人員使用，也可供隧道與地下工程、巖土工程、地質工程等專業(yè)的高校師生參考。

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第1章緒論

1.1地應力概述

1.1.1地應力的概念

1.1.2高地應力

1.2軟巖及軟巖隧道

1.2.1軟弱圍巖的含義及力學特性

1.2.2軟弱圍巖隧道

1.3高地應力軟巖荷載問題的研究現(xiàn)狀

1.3.1高地應力軟巖荷載問題國外研究現(xiàn)狀

1.3.2高地應力軟巖荷載問題國內研究進展

1.4高地應力軟巖隧道的荷載機制

1.4.1基于原巖應力和開挖位移的高地應力軟巖隧道圍巖壓力研究

1.4.2基于開挖應力釋放率模型的高地應力軟巖隧道襯砌壓力研究

第2章地應力的分布規(guī)律

2.1地應力的影響因素分析

2.1.1地應力成因

2.1.2地應力的主要影響因素

2.2全球地應力區(qū)域構造分析

2.3中國應力場分析

2.3.1中國實測地應力分析

2.3.2中國不同巖性地應力分析

2.4青藏地區(qū)地應力分析

2.4.1青藏地區(qū)地應力成因

2.4.2青藏地區(qū)地應力分布

2.4.3青藏地區(qū)三大巖性地應力分布規(guī)律

2.4.4綜合分析

第3章隧道區(qū)域地應力實測與應力拓展

3.1國內外研究現(xiàn)狀

3.1.1國外研究現(xiàn)狀

3.1.2國內研究現(xiàn)狀

3.2地應力測量方法

3.2.1應力解除法之空腔包體應變計法

3.2.2孔底應力解除法

3.2.3水壓致裂法

3.2.4聲發(fā)射法

3.2.5應力恢復法

3.3軟巖隧道的地應力測量

3.3.1天池坪隧道高地應力現(xiàn)場測試與分析

3.3.2兩水隧道地應力測試結果分析

3.4宏觀地應力場拓展分析

3.4.1BP神經(jīng)網(wǎng)絡改進與地應力場拓展

3.4.2地應力場拓展分析

第4章軟弱圍巖隧道

4.1軟巖隧道的現(xiàn)狀

4.2軟巖隧道的特征分析

4.3軟巖隧道變形演化機制

4.4軟巖隧道變形原因

4.5高地應力軟巖隧道圍巖壓力和圍巖與支護結構相互作用

4.6高地應力軟巖隧道圍巖壓力研究中的主要理論問題

第5章高地應力軟巖隧道的荷載機制

5.1基于原巖應力和開挖位移的高地應力軟巖隧道圍巖壓力的研究

5.1.1圍巖軟化“直曲直”模型

5.1.2軟化模量的概念及其物理意義

5.1.3巖體應變模型

5.1.4基于巖體軟化“直曲直”模型的卡斯特耐爾擴展公式推導

5.1.5彈性區(qū)圍巖應力分布的理論解

5.1.6塑性軟化區(qū)卡斯特耐爾擴展公式推導

5.1.7塑性流動區(qū)卡斯特耐爾擴展公式推導

5.1.8卡斯特耐爾擴展公式廣泛性分析

5.1.9卡斯特耐爾擴展公式與經(jīng)典卡斯特耐爾公式對比分析

5.2卡斯特耐爾擴展公式實例分析與工程應用

5.2.1卡斯特耐爾擴展公式應用探討

5.2.2經(jīng)典實例分析

5.2.3木寨嶺隧道高地應力Ⅴ級軟巖段應用

5.3基于開挖應力釋放率模型的高地應力軟巖隧道襯砌壓力研究

5.3.1基于凈空收斂曲線三階段劃分的高地應力軟巖隧道襯砌壓力研究

5.3.2基于凈空收斂曲線擬合的高地應力軟巖隧道襯砌壓力研究

5.4高地應力軟弱圍巖條件下支護結構與圍巖相互作用三維數(shù)值分析

5.4.1關角隧道基于等效連續(xù)介質模型的三維數(shù)值分析

5.4.2基于圍巖參數(shù)全過程變化的木寨嶺隧道Ⅴ級軟巖段

三維數(shù)值分析

參考文獻2100433B

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本書特別適合學習高地應力軟弱圍巖隧道及地下工程的有關技術人員使用，也可供從事隧道及地下工程、巖土工程、地質工程等高校和科研院所的科研人員與師生參考。

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