【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)力超過圍巖強度，圍巖將發(fā)生破壞，某些塊體將沿著結(jié)構(gòu)面滑動，造成圍巖失穩(wěn)破壞。塊體失穩(wěn)的危害很大，輕則掩埋、淹沒設(shè)備，堵塞坑道；重則造成施工人員的傷亡，影響施工進展，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巖體在不同產(chǎn)狀、長度、間距的結(jié)構(gòu)面切割下形成的塊體穩(wěn)定性問題進行研究。隨著國內(nèi)外學(xué)者的認(rèn)識和深入研究，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，在國內(nèi)外得到較為廣泛的應(yīng)用。　　本文以在施工現(xiàn)場結(jié)構(gòu)面地質(zhì)統(tǒng)計數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，包括已開挖后用照相技術(shù)對施工開挖所揭露的結(jié)構(gòu)面進行現(xiàn)場勘察與記錄和未開挖時根據(jù)已有的地質(zhì)勘察資料進行預(yù)測結(jié)構(gòu)面情況，建立數(shù)據(jù)庫，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、最大可動區(qū)域分析方法對關(guān)鍵塊體破壞類型、運動模式、穩(wěn)定性進行分析、判斷；再對不同的失穩(wěn)塊體采取相應(yīng)的支護措施。　　根據(jù)以上原理采用Access建立數(shù)據(jù)庫及Visual Basic語言進行程序設(shè)計，開發(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設(shè)計。根據(jù)情況使用者可以直接運用程序所采用的數(shù)據(jù)，也可以在數(shù)據(jù)庫中錄入自己的數(shù)據(jù)進行計算，使用方便。本程序?qū)γ媾R的一般幾何、數(shù)學(xué)和力學(xué)問題，如復(fù)雜形態(tài)的面積、體積計算等理論問題給出了其簡化方法。程序在運行中能輸出節(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，對不同的塊體及塊體不同的位置采用不同的支護方法和不同的錨入深度，且能輸出錨桿支護示意圖，認(rèn)識更直觀?！　〗Y(jié)合工程實例，將研究成果進行應(yīng)用，檢驗其先進性和有效性。將塊體極限平衡理論更好地應(yīng)用于隧道施工中，方法簡便易于操作?！　?

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