北山深埋高放处置洞室开挖围岩稳定性分析

发布时间：2023-05-18 21:23

　　岩体中存在节理、裂隙等,使得岩体成为不完整连续体。在岩体内部纵横交错的结构面、软弱夹层为地下工程建设带来了非常大的难题。要想准确评价深部巷道围岩稳定性,对岩体力学行为研究是不可或缺的一步。在岩土计算力学方面,离散单元法能够更真实地表征存在节理的岩体的几何特点,能够针对非线性变形和破坏都集中在节理面上的岩体破坏问题得到符合实际的数值模拟结果,因此离散单元法在解决边坡、危岩以及巷道稳定等岩石力学问题中得到了广泛的应用。本文结合某高放废物地质处置地下实验室工程为背景,根据室内岩石力学试验,结合已有的理论分类方法建立用于评价岩体质量的体系,获取用于实际工程计算的岩体参数,通过块体离散元法对巷道围岩稳定性做进一步的研究。本文所作的研究工作和成果如下:(1)通过不同围压下的常规岩石三轴试验,获取完整岩石的物理力学参数,得到岩体在不同围压作用下的力学特性。依据前人提出的RMR、GSI等岩体分类方法建立用于评价工程岩体质量的体系,折减得到符合实际岩体的力学参数。(2)选用不同强度准则可能会对计算得到的岩体变形、破坏等结果产生影响,本文选择工程中常用的Mohr-Coulomb和Hoek-Brown强度准...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 工程岩体力学行为研究
        1.2.2 深部巷道稳定分析
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 研究目的及内容
        1.3.2 技术路线
第二章 工程区域自然地理及地质概况
    2.1 自然地理
        2.1.1 地理位置及地形
        2.1.2 气候特征
    2.2 地质概况
        2.2.1 地层特征
        2.2.2 地质构造
    2.3 地应力场特征
    2.4 本章小结
第三章 岩体力学参数与强度准则的确定
    3.1 岩石力学参数的测定
        3.1.1 常规岩石三轴压缩试验
        3.1.2 三轴试验与分析
    3.2 岩体强度参数选取的理论研究和模拟对比
        3.2.1 岩体结构类型特征
        3.2.2 围岩质量评价体系
        3.2.3 Mohr-Coulomb和Hoek-Brown强度准则
        3.2.4 Mohr-Coulomb和Hoek-Brown强度准则的计算与比较
    3.3 本章小结
第四章 结构面对巷道围岩稳定性的影响
    4.1 3DEC离散元程序的计算
        4.1.1 块体
        4.1.2 结构面
    4.2 不同节理产状模型的建立
        4.2.1 节理走向平行巷道走向
        4.2.2 节理走向与巷道走向斜交
        4.2.3 节理走向垂直巷道走向
    4.3 地应力场的初始化
    4.4 节理产状的影响
        4.4.1 节理走向平行巷道走向
        4.4.2 节理走向与巷道走向斜交
        4.4.3 节理走向垂直巷道走向
    4.5 节理强度与围岩质量的交互作用
        4.5.1 不同围岩强度
        4.5.2 不同节理强度
    4.6 本章小结
第五章 双巷道围岩的稳定性分析
    5.1 几何模型的建立
    5.2 平行巷道的稳定性分析
    5.3 非平行巷道的稳定性分析
    5.4 围岩质量的影响
    5.5 本章小结
第六章 大型洞室群的稳定性分析
    6.1 模型的建立
    6.2 巷道群的稳定性分析
        6.2.1 洞室群分步开挖
        6.2.2 不同强度围岩塑性区扩展
    6.3 本章小结
结论与展望
    主要结论
    研究展望
致谢
参考文献
作者简介
发表论文及参加科研项目



本文编号：3819018