截污排水隧洞软弱围岩稳定性分析数值模拟大屯海硕士论文

1、大屯海截污排水隧洞围岩稳定性分析研究地质工程， 2008， 硕士【摘要】 根据滇东南个开蒙(个旧、开远、蒙自)中心城市建设规划,为了减少因城市扩容对大屯海的污染,云南省红河州建设局于2004年启动了大屯海截污排水隧洞工程建设项目。工程轴线为N50°W方向,隧洞沿线穿越的地层主要为上第三系泥灰岩,属软弱围岩隧洞,岩体结构较差,地应力和地下水对隧洞围岩的稳定性影响大。隧洞开挖后,围岩体内应力重新调整,导致岩体变形及围岩破坏,影响工程顺利进行。本文以大屯海截污排水隧洞为研究对象,在前人研究的基础上,通过野外地质调查和室内分析试验,对隧洞工程区工程地质条件进行深入的分析研究。采用我国工程岩体

2、分级标准、水利水电规范分类、国际上通用的RMR分类与Q系统分类对隧洞围岩体进行定性、半定量的质量分级。结合本研究项目的特点,根据工程岩体分级标准的岩体质量分级原理,划分V级亚类V1、V2指标,得到最终的围岩分类结果,综合分析评价隧洞围岩的稳定性。根据现场对不同质量岩体进行的力学试验,给出不同质量岩体的物理力学参数。利用三维有限元技术模拟隧洞开挖,判断隧洞开挖后围岩应力重分布特征及变形破坏趋势。研究表明：隧洞围岩不同质量岩体所占的比例为V1类占89.6%,V2类占10.4%,总体. 更多还原【Abstract】 According to south east Yunnan centre

3、 citys (Gejiu, Kaiyuan, Mengzi) construction plan, fall off expanding contaminating containing to Datun Lake because of the city, the Yunnan Province Red River prefecture construction bureau intercepts filth draining off. tunnel engineering construction program in having started Datun Lake in 2004.

4、The project axis is N50°W direction along the tunnel through the strata mainly on the third line marl, which is flabby wall rock tunnel. The rock structure is poo. 更多还原 【关键词】 截污排水隧洞； 软弱围岩； 稳定性分析； 数值模拟； 大屯海； 【Key words】 Sewage drainage tunnel； Soft rock； Stability analysis； Numerical simula

5、tion； Datun Lake摘要 3-4 Abstract 4-5 第一章 绪言 9-19 1.1 问题的提出及研究意义 9-10 1.2 国内外研究现状 10-16 1.3 研究内容及技术路线 16-17 1.4 完成的主要工作量及成果 17-19 第二章 隧洞工程区地质条件 19-44 2.1 工程概况 19-21 2.2 自然地理条件 21-23 2.2.1 地形地貌 21-22 2.2.2 气象 22 2.2.3 水文 22-23 2.3 区域地质环境特征 23-32 2.3.1 地层 23-27 2.3.2 地质构造 27 2.3.3 岩浆岩 27 2.3.4 区域地壳稳定性 2

6、7-29 2.3.5 区域水文地质条件 29-32 2.4 工程区工程地质条件 32-44 2.4.1 地层岩性及其物理力学性质 32-41 2.4.2 地质构造 41 2.4.3 水文地质特征 41-42 2.4.4 特殊土 42-44 第三章 隧洞工程地质影响因素分析及分段 44-52 3.1 隧洞工程地质影响因素分析 44-49 3.2 隧洞工程地质分段 49-52 第四章 隧洞围岩分类研究 52-67 4.1 工程岩体分级、水利水电分类、RMR分类和Q系统分类 52-56 4.1.1 工程岩体分级标准(GB50218-94) 53-54 4.1.2 水利水电围岩工程地质分类(GB502

7、87-99) 54-55 4.1.3 岩体RMR分类(Bieniawski,1973) 55 4.1.4 岩体Q系统围岩分类 55-56 4.2 围岩分类 56-66 4.2.1 四种标准分类结果 56 4.2.2 综合分类 56-64 4.2.3 综合分类结果分析 64-66 4.3 岩体物理力学参数选取 66-67 第五章 隧洞围岩有限元数值模拟 67-80 5.1 有限元法基本原理 67-68 5.2 隧洞计算段选择 68 5.3 三维有限元数值模拟的基本思路 68 5.4 计算模型建立 68-70 5.4.1 计算范围 68-69 5.4.2 计算模型边界条件 69 5.4.3 介质及其力学参数 69-70 5.4.4 计算方案选择 70 5.5 计算方法 70-73 5.5.1 屈服原则 71-72 5.5.2 加-卸载准则 72 5.5.3 本构方程 72-73 5.6 计算分析 73-79 5.6.1 初始地应力场特征 73-75 5.6.2