基于FLAC 3D的岩溶地区分离式隧道围岩应力与位移影响的模拟分析

发布时间：2025-01-10 21:14

　　为了满足人们对出行的需求,在岩溶发育区修建隧道正日益普遍,而由潜伏溶洞对隧道造成的影响也成为影响隧道施工运营安全的重要因素。本文以在岩溶区修建的分离式隧道为研究对象,分析了在水平应力与竖向应力之比λ大于3时溶洞与隧道的相对位置对分离式隧道应力和变形的影响,并合理设置围岩应力与溶洞位置,研究在此种情况下分离式隧道截面形状对围岩应力与变形的影响。本文在搜集工程信息,确立建立模型所需的物理力学参数后,合理设置模型的物理力学参数,并在此基础上建立数值模型。对所建立的数值模型进行模拟,分析应力、位移及塑性变形区域,并最终得到溶洞位置对分离式隧道的影响规律。在完成上述分析后,合理设置溶洞位置,并以此建立旨在研究隧道形状对围岩稳定性影响规律的模型组。对模型进行计算,分析应力、位移及塑性变形区域,并最终得出隧道处于不同形状时稳定性差异。经研究,所得结论如下:(1)溶洞位置会对分离式隧道围岩应力分布和最大值产生一定影响。对于最大主应力而言,溶洞位置对最大拉应力的影响较大,对最大压应力影响较小。当溶洞位于隧道中间偏上时,围岩的最大拉应力较大,当溶洞位于隧道中间水平位置及隧道外侧顶部时,围岩的最大拉应力较小。...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究意义及目的
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 溶洞对单独隧道影响分析
        1.2.2 非岩溶区分离式隧道研究
    1.3 本文的研究内容和研究路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究路线
第2章 理论基础
    2.1 地下洞室围岩应力分析原理
    2.2 三维快速拉格朗日法的基本原理
        2.2.1 概述
        2.2.2 三维快速拉格朗日分析的数学模型
第3章 溶洞位置对隧道影响分析
    3.1 模拟方案
        3.1.1 基本参数
        3.1.2 模拟步骤
    3.2 溶洞对分离式隧道最大主应力分布影响理论分析
        3.2.1 单独地下洞室围岩应力分析
        3.2.2 分离式隧道围岩应力分析
        3.2.3 由溶洞所产生的应力差
        3.2.4 与模型比较
    3.3 溶洞对隧道最大主应力分布影响分析
        3.3.1 溶洞对分离式隧道正应力影响比较
        3.3.2 溶洞处于各位置时影响程度对比
    3.4 溶洞对围岩最大剪应力影响分析
    3.5 围岩位移及变形分析
        3.5.1 围岩位移分析
        3.5.2 围岩塑性变形分析
    3.6 本章小结
第4章 溶洞对不同截面隧道影响分析
    4.1 模拟方案
        4.1.1 概述及基本参数
        4.1.2 模拟步骤
    4.2 隧道形状对最大主应力分布影响分析
        4.2.1 围岩应力分布情况分析
        4.2.2 围岩应力最大值比较
    4.3 隧道形状对围岩最大剪应力影响分析
    4.4 隧道形状对围岩位移及变形影响分析
        4.4.1 围岩位移变化分析
        4.4.2 围岩变形分析
    4.5 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 研究结论
    5.2 展望
参考文献
个人简介、申请学位期间的研究成果及发表的学术论文
致谢



本文编号：4025452