陡傾層狀巖體隧道開挖穩(wěn)定性研究.pdf

1、我國幅員遼闊,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,具有層狀結(jié)構(gòu)的巖層遍布全國各地。層狀巖體根據(jù)傾斜角度的不同,可分為緩傾、陡立、陡傾和直立層狀巖體。而且,層狀結(jié)構(gòu)變形和強(qiáng)度性質(zhì)具有明顯的各向異性,巖體的破壞機(jī)理及方式也明顯不同于其它巖體,在工程建設(shè)中會遇到大量的層狀巖體穩(wěn)定性問題。因此,對陡傾層狀巖體隧道開挖穩(wěn)定性問題進(jìn)行深入研究顯得尤為重要。
　　 本論文的研究內(nèi)容主要分為以下幾個方面:
　　 一、根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn),歸納了層狀巖體力學(xué)特性

2、、本構(gòu)模型、破壞準(zhǔn)則的研究現(xiàn)狀,提出了論文的研究思路;總結(jié)得出影響陡傾層狀巖體隧道穩(wěn)定性的主要因素及變形破壞機(jī)制。
　　 二、從隧道有限元法模擬的基本原理出發(fā),介紹了有限元計算相關(guān)理論及分析過程,利用MIDAS-GTS有限元軟件,采用三維彈塑性有限元法對不同陡傾層狀圍巖隧道穩(wěn)定性進(jìn)行分析。共建立五個數(shù)值模型,其中包括一個無層面模型及層面傾角分別為30°、40°、50°和60°的其余四個模型,并對模擬結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)分析,得出各個模型

3、圍巖位移、圍巖應(yīng)力及初期支護(hù)受力特征。為以后陡傾層狀隧道的設(shè)計和施工提供了一定的理論依據(jù)。
　　 三、在理論研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計了物理模型試驗(yàn),以40°陡傾層狀巖體隧道為例,提出了試驗(yàn)?zāi)康?并對模型試驗(yàn)的幾何和物理相似關(guān)系、模型相似材料、模型箱的設(shè)計、試驗(yàn)所需儀器及儀器的安放進(jìn)行了敘述?？偨Y(jié)分析模型試驗(yàn)測得的地面沉降,內(nèi)部位移和應(yīng)力的數(shù)據(jù),驗(yàn)證了數(shù)值模擬的正確性。
　　 本文研究了不同傾角陡傾層狀巖體的圍巖位移、應(yīng)力和初期