山岭隧道断层破碎岩体的变质量渗流特性研究
发布时间：2023-01-29 08:24
随着我国基础设施的蓬勃发展,一大批高风险隧道即将修建,这些隧道具有“洞线长、高应力、高水压和地质构造复杂”的显著特点。断层破碎带突水是隧道建设过程中高频发生的重大地质灾害,对隧道建设安全的影响极大,轻则造成工期延误,重则危及施工人员的生命安全。断层破碎带突水的本质科学问题为破碎带岩体的变质量渗流问题,因此,研究富水断层破碎岩体的变质量渗流行为,对于预防和控制断层破碎带突水突泥灾害具有重要的理论意义和工程实践价值。本文运用层次分析法确定诱发断层突水的关键因素,以断层破碎岩体为研究对象,采用模型试验和数值模拟结合的方法,研究富水条件、断层破碎带充填物颗粒级配、断层构造、隧道揭露断层深度等对富水断层变质量渗流的影响规律,取得了一定的成果。（1）分析断层突水的影响因素并进行分类,基于层次分析法的基本原理,建立断层突水影响因素的层次结构模型并构造判断矩阵,定量计算各影响因素重要性程度并进行一致性检验,进而确定诱发断层突水灾害的关键因素。（2）自主研制了断层破碎岩体变质量渗流可视化模型试验装置,包括供水装置、亚克力玻璃管承料装置、突水混合物收集装置、支架等。采用该装置展开了分别以断层充填物颗粒级配...
【文章页数】：161 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究内容、方法及技术路线
2 隧道揭露断层诱发突水主导因素分析
2.1 隧道揭露断层诱发突涌水影响因素分析
2.2 层次分析法的原理
2.3 基于层次分析法的断层突涌水主导因素分析
2.4 本章小结
3 断层破碎岩体变质量渗流可视化试验装置及试验方法
3.1 研制背景及意义
3.2 断层破碎岩体变质量渗流可视化模型试验装置
3.3 试样制备及试验方法
3.4 本章小结
4 断层破碎岩体变质量渗流灾变演化特性物理试验研究
4.1 连续级配下断层破碎岩体变质量渗流试验研究
4.2 缺失粒组级配下断层破碎岩体变质量渗流试验研究
4.3 变流速条件下断层破碎岩体变质量渗流试验研究
4.4 工程实例断层破碎岩体变质量渗流试验研究
4.5 本章小结
5 断层破碎岩体变质量渗流灾变演化的数值模拟研究
5.1 COMSOL Multiphysics软件简介
5.2 基于Darcy方程变质量渗流数值模拟分析
5.3 隧道穿越断层破碎带岩体变质量渗流数值模拟
5.4 本章小结
6 断层破碎岩体变质量渗流特性分析
6.1 断层充填物颗粒对变质量渗流特性的影响分析
6.2 断层破碎带富水条件对变质量渗流特性的影响分析
6.3 本章小结
7 结论与展望
7.1 主要结论与创新点
7.2 研究展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]任楼煤矿F2断层组内物质成分及导水性分析[J]. 何经略. 现代矿业. 2017(03)
[2]断层滞后型突水渗-流转化机制及数值模拟研究[J]. 李海燕,张红军,李术才,刘人太,郑卓,白继文. 采矿与安全工程学报. 2017(02)
[3]基于层次分析法的隧道塌方影响因素的定量评估研究[J]. 王迎超,李亚博,乔伟,李勇良. 科技通报. 2016(05)
[4]跨断层隧道围岩渐进性破坏模型试验及数值模拟[J]. 徐前卫,程盼盼,朱合华,丁文其,李元海,王婉婷,罗云. 岩石力学与工程学报. 2016(03)
[5]深长隧道突水地质灾害三维模型试验系统研制及其应用[J]. 李浪,戎晓力,王明洋,卢浩,夏沅谱,张志成. 岩石力学与工程学报. 2016(03)
[6]深部开采隐伏构造扩展活化及突水试验研究[J]. 张士川,郭惟嘉,孙文斌,李扬杨,王海龙. 岩土力学. 2015(11)
[7]隧道充填型岩溶管道渗透失稳突水机制三维流–固耦合模型试验研究[J]. 周毅,李术才,李利平,石少帅,张乾青,陈迪杨,宋曙光. 岩石力学与工程学报. 2015(09)
[8]地下工程流–固耦合试验新技术及其在充填型岩溶管道突水模型试验中的应用[J]. 周毅,李术才,李利平,张乾青,石少帅,宋曙光,王康,陈迪杨,孙尚渠. 岩土工程学报. 2015(07)
[9]碎屑流地层隧道发生灾变的模型试验研究[J]. 张志强,阚呈,孙飞,郭永春,李化云. 岩石力学与工程学报. 2014(12)
[10]海底隧道新型可拓展突水模型试验系统的研制及应用[J]. 李术才,王凯,李利平,张庆松,胡聪,周毅,刘洪亮,林鹏. 岩石力学与工程学报. 2014(12)
博士论文
[1]物源组合对煤系断层破碎带渗透性的影响研究[D]. 桂辉.中国矿业大学 2017
[2]变质量破碎泥岩渗透性的加速试验研究[D]. 王路珍.中国矿业大学 2014
[3]破碎岩体水沙两相渗透特性试验研究[D]. 杜锋.中国矿业大学 2013
[4]沪蓉西高速公路乌池坝岩溶隧道涌水成灾机理研究[D]. 王国斌.中国地质大学 2012
[5]破碎岩体变质量流固耦合动力学理论及应用研究[D]. 姚邦华.中国矿业大学 2012
硕士论文
[1]富水断层破碎带隧道突水突泥机理及注浆治理技术研究[D]. 翁贤杰.山东大学 2014
[2]采动破碎岩体渗流特性及渗流耦合模型研究[D]. 陈仕阔.东北大学 2008
[3]断层对底板突水的作用影响研究[D]. 孙文斌.山东科技大学 2006
本文编号：3732669
【文章页数】：161 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究内容、方法及技术路线
2 隧道揭露断层诱发突水主导因素分析
2.1 隧道揭露断层诱发突涌水影响因素分析
2.2 层次分析法的原理
2.3 基于层次分析法的断层突涌水主导因素分析
2.4 本章小结
3 断层破碎岩体变质量渗流可视化试验装置及试验方法
3.1 研制背景及意义
3.2 断层破碎岩体变质量渗流可视化模型试验装置
3.3 试样制备及试验方法
3.4 本章小结
4 断层破碎岩体变质量渗流灾变演化特性物理试验研究
4.1 连续级配下断层破碎岩体变质量渗流试验研究
4.2 缺失粒组级配下断层破碎岩体变质量渗流试验研究
4.3 变流速条件下断层破碎岩体变质量渗流试验研究
4.4 工程实例断层破碎岩体变质量渗流试验研究
4.5 本章小结
5 断层破碎岩体变质量渗流灾变演化的数值模拟研究
5.1 COMSOL Multiphysics软件简介
5.2 基于Darcy方程变质量渗流数值模拟分析
5.3 隧道穿越断层破碎带岩体变质量渗流数值模拟
5.4 本章小结
6 断层破碎岩体变质量渗流特性分析
6.1 断层充填物颗粒对变质量渗流特性的影响分析
6.2 断层破碎带富水条件对变质量渗流特性的影响分析
6.3 本章小结
7 结论与展望
7.1 主要结论与创新点
7.2 研究展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]任楼煤矿F2断层组内物质成分及导水性分析[J]. 何经略. 现代矿业. 2017(03)
[2]断层滞后型突水渗-流转化机制及数值模拟研究[J]. 李海燕,张红军,李术才,刘人太,郑卓,白继文. 采矿与安全工程学报. 2017(02)
[3]基于层次分析法的隧道塌方影响因素的定量评估研究[J]. 王迎超,李亚博,乔伟,李勇良. 科技通报. 2016(05)
[4]跨断层隧道围岩渐进性破坏模型试验及数值模拟[J]. 徐前卫,程盼盼,朱合华,丁文其,李元海,王婉婷,罗云. 岩石力学与工程学报. 2016(03)
[5]深长隧道突水地质灾害三维模型试验系统研制及其应用[J]. 李浪,戎晓力,王明洋,卢浩,夏沅谱,张志成. 岩石力学与工程学报. 2016(03)
[6]深部开采隐伏构造扩展活化及突水试验研究[J]. 张士川,郭惟嘉,孙文斌,李扬杨,王海龙. 岩土力学. 2015(11)
[7]隧道充填型岩溶管道渗透失稳突水机制三维流–固耦合模型试验研究[J]. 周毅,李术才,李利平,石少帅,张乾青,陈迪杨,宋曙光. 岩石力学与工程学报. 2015(09)
[8]地下工程流–固耦合试验新技术及其在充填型岩溶管道突水模型试验中的应用[J]. 周毅,李术才,李利平,张乾青,石少帅,宋曙光,王康,陈迪杨,孙尚渠. 岩土工程学报. 2015(07)
[9]碎屑流地层隧道发生灾变的模型试验研究[J]. 张志强,阚呈,孙飞,郭永春,李化云. 岩石力学与工程学报. 2014(12)
[10]海底隧道新型可拓展突水模型试验系统的研制及应用[J]. 李术才,王凯,李利平,张庆松,胡聪,周毅,刘洪亮,林鹏. 岩石力学与工程学报. 2014(12)
博士论文
[1]物源组合对煤系断层破碎带渗透性的影响研究[D]. 桂辉.中国矿业大学 2017
[2]变质量破碎泥岩渗透性的加速试验研究[D]. 王路珍.中国矿业大学 2014
[3]破碎岩体水沙两相渗透特性试验研究[D]. 杜锋.中国矿业大学 2013
[4]沪蓉西高速公路乌池坝岩溶隧道涌水成灾机理研究[D]. 王国斌.中国地质大学 2012
[5]破碎岩体变质量流固耦合动力学理论及应用研究[D]. 姚邦华.中国矿业大学 2012
硕士论文
[1]富水断层破碎带隧道突水突泥机理及注浆治理技术研究[D]. 翁贤杰.山东大学 2014
[2]采动破碎岩体渗流特性及渗流耦合模型研究[D]. 陈仕阔.东北大学 2008
[3]断层对底板突水的作用影响研究[D]. 孙文斌.山东科技大学 2006
本文编号：3732669
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