滇西北深埋隧道岩爆工程地质研究

发布时间：2021-05-08 23:25

　　本文利用了现场调查、理论分析、数值模拟等多种方法联合使用,通过选取滇西北区域中较为典型的奔子栏隧道进行研究,针对深埋隧道的岩爆问题得出了以下进展和认识:1.在对滇西北区域工程地质条件充分分析的基础上,重点研究了隧道区的工程地质条件,将区域的地质条件划分为不利于隧道稳定性的较为恶劣地质条件,并且对区域的工程岩组进行了划分,对灰岩和玄武岩区段分别进行了采样研究,得出了区域岩石的物理力学性质。2.利用GPS位移数据模拟计算反演出隧道区域地应力场,说明了隧道区域应力场方向为NNW向（330°-335°）,与隧道走向基本一致。而隧道场区地应力数值为40-45Mpa,已经属于高地应力区。地应力模拟结果表面,隧道沿线的主应力变化较大,中间段应力值较大且较为稳定,进出口区域应力变化较大。3.在系统地分析了岩爆发生的机理的基础上,本文使用了岩石岩体的倾向性判据和整体围岩的应力判据两种方案,分析计算了隧道围岩的弹性能量指标Wet、脆性系数指标B、最大储存应变能指标Es、巴顿指标、切向应力的拉塞斯指标等多种判定数据,通过综合分析,对奔子栏区域隧道岩爆的危险性进行了预测。结果表明,隧道的灰岩和玄武岩地段都可能... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第1章 绪论
    1.1 选题意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 岩爆问题的理论研究现状
        1.2.2 岩爆问题的试验方法现状
    1.3 本课题研究的目标与具体内容
        1.3.1 主要研究目标
        1.3.2 拟开展的主要研究内容
        1.3.3 研究思路和研究方法
    1.4 本章小结
第2章 区域地质背景研究
    2.1 区域自然地理概况
        2.1.1 区域地形地貌条件
        2.1.2 区域气象水文条件
    2.2 区域地层岩性概况
    2.3 区域地质构造
    2.4 区域地应力场概述
    2.5 区域主要活动断裂
    2.6 区域地震分析
    2.7 本章小结
第3章 隧址区工程地质条件与围岩分级
    3.1 隧址区地形地貌
    3.2 隧址区气象水文
    3.3 隧址区地层岩性
    3.4 隧址区地质构造
    3.5 工程岩组划分
    3.6 岩体质量评估与隧道围岩分级
        3.6.1 工程岩体分级标准简介
        3.6.2 BQ分级方法
        3.6.3 隧道围岩分级结果
    3.7 本章小结
第4章 场区地应力场与数值模拟反演
    4.1 地应力与地应力场概述
    4.2 地应力场数值模拟反演
    4.3 地应力场模拟结果
    4.4 本章小结
第5章 隧道岩爆问题预测研究
    5.1 岩爆发生机理分析研究
        5.1.1 岩爆过程分析
        5.1.2 岩爆过程能量分析
    5.2 岩石的物理力学性质
    5.3 隧道围岩岩爆各项因素分析
        5.3.1 高地应力
        5.3.2 岩石强度及岩体结构
        5.3.3 临界埋深
        5.3.4 水文地质条件
        5.3.5 地质构造条件
        5.3.6 施工爆破、地震
    5.4 隧道围岩岩爆应力判据分析
    5.5 隧道围岩岩爆倾向性判据分析
        5.5.2 岩石弹性应变能指标
        5.5.3 岩石最大储存弹性应变能指标
    5.6 岩爆预判指标的改进计算
    5.7 隧道围岩应力二次变化数值模拟
        5.7.1 隧道围岩几何尺寸确定
        5.7.2 隧道围岩二次应力变化模拟结果
        5.7.3 隧道围岩二次应力的岩爆判据结果
    5.8 隧道岩爆危险性分区
    5.9 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于弹性应变能的深埋硬岩隧道岩爆研究[J]. 徐汪豪,陶力铭,徐晨,方勇,张睿,唐协.  隧道建设(中英文). 2018(11)
[2]基于地应力和岩体强度的岩爆预判[J]. 徐俊帅,徐金明,涂齐亮.  中国地质灾害与防治学报. 2018(05)
[3]木寨岭深埋隧道北段地应力测量与围岩稳定性分析[J]. 张鹏,孙治国,王秋宁,丰成君,孙明乾,谭成轩,吴永东,甘惟平.  地质力学学报. 2017(06)
[4]极高地应力区隧道地质特征及围岩变形机制研究[J]. 郭波前.  隧道建设. 2017(05)
[5]青藏高原东北缘现代构造应力场数值模拟[J]. 洪磊.  四川地震. 2016(01)
[6]隧道爆破开挖震动效应的数值模拟[J]. 蔡军,何忠明,林志元,黄自力.  矿冶工程. 2015(04)
[7]2013年云南奔子栏M5.9地震发生的地震地质背景[J]. 常祖峰.  地震地质. 2015(01)
[8]煤巷围岩冲击矿压震动效应的爆破类比试验研究[J]. 高明仕,赵国栋,刘波涛,赵一超,张明华.  煤炭学报. 2014(04)
[9]基于Google20Earth数据的Surfer三维地形建模[J]. 刘琴,杨海林,薛传东,黄河远.  河南科学. 2013(04)
[10]中国西部及邻区活动地块边界带现代构造应力场[J]. 郝平,吕晓健,田勤俭,傅征祥,陈丹.  地震学报. 2012(04)

博士论文
[1]大瑞铁路高黎贡山越岭段重大工程地质问题研究[D]. 郭长宝.中国地质科学院 2011
[2]青藏高原中东部地区的现今地壳形变研究[D]. 丁开华.武汉大学 2010
[3]滇藏铁路玉峰寺深埋隧道重大工程地质问题研究[D]. 刘景儒.中国地质科学院 2007

硕士论文
[1]拉林铁路桑珠岭隧道地应力场分析及岩爆预测研究[D]. 王庆武.成都理工大学 2017
[2]金沙江奔子栏水源地库区滑坡危险性及危害性评价研究[D]. 熊辉.吉林大学 2014
[3]深埋硐室岩爆应力预测判据与应用研究[D]. 张涛.中南大学 2012
[4]活动断裂区岩质边坡稳定性分析与评价[D]. 夏雄彬.成都理工大学 2008
[5]初始地应力场拟合方法研究[D]. 程滨.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2005



本文编号：3176178