【碩士】斷層區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場特征及其對隧道圍巖穩(wěn)定性影響分析【2010】

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內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學(xué)位：工學(xué)碩士　　學(xué)位授予單位：中南大學(xué)　　學(xué)位年度： 2010年　　韶關(guān)市曲江至南雄高速公路上的回龍山隧道和白山隧道地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，大斷層相互交結(jié)，橫切隧道洞身，巖體破　　碎，圍巖級別低。由于地質(zhì)構(gòu)造作用，巖體裂隙發(fā)育，溶蝕強(qiáng)烈，斷層導(dǎo)水且與地下溶洞相連通，使得雨季對施工影響較大；斷層破碎帶的存在，致使隧道開挖后極易造成冒頂、塌方及“通天”等地質(zhì)災(zāi)害；隧道褶皺反復(fù)陡轉(zhuǎn)且破碎，與斷層及落水洞、串通性網(wǎng)狀巖溶相接，極易形成地下水體的集中部位，造成突水、突泥；同時隧道在軟硬交互地層穿插，極易造成隧道塌方，對隧道施工和今后的運(yùn)營都會造成較大影響。本文主要以韶贛高速公路回龍山和白山隧道為依托展開了以下研究工作：　　(1)根據(jù)隧址區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造特征，分析了隧址區(qū)斷層結(jié)構(gòu)面形成的力學(xué)機(jī)制，利用赤平極射投影的方法圖解出了回龍山和白山隧址區(qū)斷層的主應(yīng)力場方向，并確定了其與回龍山隧道走向的具體位置關(guān)系；　　(2)為方便斷層構(gòu)造應(yīng)力場在數(shù)值模擬模型上的施加，推導(dǎo)了三維幾何變換和三維坐標(biāo)變換的矩陣表達(dá)式，確定了斷層主應(yīng)力場和隧道開挖斷面在同一空間直角坐標(biāo)系下的關(guān)系式；　　(3)以回龍山隧道現(xiàn)場監(jiān)控量測的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對斷層構(gòu)造應(yīng)力場進(jìn)行位移反分析，并將反演的結(jié)果進(jìn)行正算，以驗證其準(zhǔn)確性和可靠性；　　(4)根據(jù)反演出的斷層構(gòu)造應(yīng)力場特征，借助FLAC3D對回龍山隧道開挖和支護(hù)動態(tài)施工進(jìn)行數(shù)值模擬，并分析其對隧道圍巖穩(wěn)定性的影響?！　?

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