【碩士】塊體極限平衡理論在隧道施工中的應(yīng)用研究【2009】

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　　學(xué)科專(zhuān)業(yè)：地質(zhì)工程　　授予學(xué)位：工學(xué)碩士　　學(xué)位授予單位：西南交通大學(xué)　　學(xué)位年度： 2009年　　隧道施工使原巖的應(yīng)力平衡狀態(tài)破壞，圍巖應(yīng)力發(fā)生重分布，并出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，如果集中應(yīng)力超過(guò)圍巖強(qiáng)度，圍巖將發(fā)生破壞，某些塊體將沿著結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)，造成圍巖失穩(wěn)破壞。塊體失穩(wěn)的危害很大，輕則掩埋、淹沒(méi)設(shè)備，堵塞坑道；重則造成施工人員的傷亡，影響施工進(jìn)展，使鐵路、公路等工程建設(shè)遭受極大的損失。塊體極限平衡理論針對(duì)巖體在不同產(chǎn)狀、長(zhǎng)度、間距的結(jié)構(gòu)面切割下形成的塊體穩(wěn)定性問(wèn)題進(jìn)行研究。隨著國(guó)內(nèi)外學(xué)者的認(rèn)識(shí)和深入研究，塊體極限平衡理論已成為工程巖體穩(wěn)定性分析的一種有效方法，在國(guó)內(nèi)外得到較為廣泛的應(yīng)用?！　”疚囊栽谑┕がF(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)面地質(zhì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，包括已開(kāi)挖后用照相技術(shù)對(duì)施工開(kāi)挖所揭露的結(jié)構(gòu)面進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察與記錄和未開(kāi)挖時(shí)根據(jù)已有的地質(zhì)勘察資料進(jìn)行預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)面情況，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，判斷關(guān)鍵塊體。根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)采用極限平衡分析方法、楔形體分析、最大可動(dòng)區(qū)域分析方法對(duì)關(guān)鍵塊體破壞類(lèi)型、運(yùn)動(dòng)模式、穩(wěn)定性進(jìn)行分析、判斷；再對(duì)不同的失穩(wěn)塊體采取相應(yīng)的支護(hù)措施。　　根據(jù)以上原理采用Access建立數(shù)據(jù)庫(kù)及Visual Basic語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)隧道圍巖穩(wěn)定性分析程序。程序主要包括塊體穩(wěn)定性分析和錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)。根據(jù)情況使用者可以直接運(yùn)用程序所采用的數(shù)據(jù)，也可以在數(shù)據(jù)庫(kù)中錄入自己的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，使用方便。本程序?qū)γ媾R的一般幾何、數(shù)學(xué)和力學(xué)問(wèn)題，如復(fù)雜形態(tài)的面積、體積計(jì)算等理論問(wèn)題給出了其簡(jiǎn)化方法。程序在運(yùn)行中能輸出節(jié)理組合形成的塊體的位置、塊體大小、斷面圖和剖面圖；　　再根據(jù)形成的塊體分析其下滑力，對(duì)不同的塊體及塊體不同的位置采用不同的支護(hù)方法和不同的錨入深度，且能輸出錨桿支護(hù)示意圖，認(rèn)識(shí)更直觀?！　〗Y(jié)合工程實(shí)例，將研究成果進(jìn)行應(yīng)用，檢驗(yàn)其先進(jìn)性和有效性。將塊體極限平衡理論更好地應(yīng)用于隧道施工中，方法簡(jiǎn)便易于操作。　　

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