岩溶地区隐伏溶洞诱发公路隧道顶部围岩塌方破坏模式研究

发布时间：2024-11-30 21:47

　　随着一带一路战略的实施,大量隧道工程在我国西部的岩溶地区施工。当拟建隧道与溶洞距离过近时,溶洞与隧道之间的中夹岩层在爆破冲击波的作用下,极易发生垮塌,给隧道施工人员的生命安全带来巨大威胁。针对这一现象,本文基于Hoek-Brown破坏准则和极限分析上限定理,对顶部存在隐伏溶洞的深埋公路隧道围岩的塌方破坏模式和溶洞与隧道之间的最小安全距离开展了研究。主要研究内容如下:(1)根据顶部存在隐伏溶洞的深埋公路隧道围岩塌方破坏特征,构建了针对这一破坏形式的上限破坏机制,基于Hoek-Brown破坏准则和极限分析上限定理,推导了深埋公路隧道顶部围岩塌落面的解析表达式;(2)根据顶部溶洞诱发公路隧道围岩塌落面的解析方程,绘制了公路隧道顶部围岩塌落面的形状,并分析了不同参数对塌落面形状和塌落范围的影响;(3)根据深埋公路隧道顶部围岩塌落面形状随溶洞与隧道之间距离变化的规律,定义了溶洞与隧道之间的最小安全距离,并给出了该安全距离的计算公式;(4)构建了深埋公路隧道上方存在隐伏溶洞的数值计算模型,利用有限差分软件FLAC3D模拟隧道的开挖过程,得到了顶部存在隐伏溶洞的隧道围岩塌落面的数值解,并与上限法得到的...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１宜万铁路野三关隧道突水??

方区域和具体范围，设计方可以通过优化拟建隧道的位置或者采取相应的加固措施，以??避免岩溶地区隧道施工过程中塌方事故的发生。??极限分析上限法则可以根据岩土构筑物在极限状态下的破坏机制，计算出该破坏机??制中的内能耗散功率和外力功率，然后利用优化方法得到能量耗散最小意义上的破坏荷?....

图１．３深埋隧道塌落破坏模式??在隧道稳定性研宂中通常将问题简化为平面问题，但是，平面破坏机制不能全面的??

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图１．２优化后的浅埋隧道破坏模式??上述基于极限分定理的研究楚针对埋道的，而深埋道围的７：和??

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图１．４浅埋盾构隧道三维破坏机制??

?硕士学位论文???机制，并采用极限分析定理得到了隧道开挖极限支护力的上、下限解，通过与离心实验??结果对比，证明了该三维破坏机制的有效性。Ｓｏｕｂｒａ和Ｒｅｇｅｎａｓｓ［６２］在Ｌｅｃａ和Ｄｏｒｍｉｅｕｘ［４９］??的研宄基础上，构建了由若干块体组成的破坏模式，从而提高了破坏模....

本文编号：4013060