浅变质岩区隧道层状围岩稳定性研究

摘要

层状岩体对隧道围岩稳定性有着重要的影响作用，对该类隧道围岩稳定性分析是目前隧道工程研究的重点课题之一。本文以黔东南浅变质岩区巫帮1＃隧道为工程依托，从实际施工情况出发，结合现场监控量测，分析层状隧道围岩破坏形式及影响围岩稳定性的主要因素，运用数值手段分析层状岩层不同倾角及层厚等条件下的围岩变化规律，为浅变质岩区高速公路隧道安全施工提供理论依据，为今后该地区类似工程提供经验和参考。论文的主要研究成果如下：
　　(1)结合黔东南浅变质岩区巫帮1＃隧道工程实践，分析了层状围岩稳定性的影响因素和变形破坏的主要类型。研究表明，层状围岩的变形和破坏在很大程度上受层理面控制，对其的研究应着眼于层面特征、结构面产状和岩层厚度等方面；层状围岩不同的变形破坏类型，其处理方法是不相同的。
　　(2)运用有限差分数值计算软件FLAC3D对层状岩体隧道开挖后的稳定性进行了模拟，着重从层面倾角、岩层层厚、结构面组数和开挖方式四个方面对层状围岩稳定性及变形规律进行了研究。
　　(3)对巫帮1＃隧道现场监控量测资料进行了分析研究，得到现场隧道开挖后围岩位移和变形的变化规律；将其与数值模拟结果进行对比，两者得到的变形规律是一致的，则说明在数值模拟过程中针对浅变质层状围岩所采用的建模方法、本构关系及相关参数是合理的，为今后浅变质岩层状隧道研究提供参考。

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第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3目前存在的问题

1.4本文研究内容及思路

第二章 隧道层状围岩的稳定性影响因素

2.1 巫帮1#隧道工程地质条件

2.2 围岩稳定性影响因素

2.3 层状围岩变形破坏类型

2.4本章小结

第三章 数值模拟软件FLAC3D程序简介及原理

3.1 FLAC3D简介

3.2基本原理

3.3有限差分方程

3.4 摩尔-库伦（Morh-Coulomb）强度准则

3.5 岩土工程FLAC3D求解过程

3.6 小结

第四章 隧道层状围岩稳定性数值模拟

4.1引言

4.2岩层倾角对围岩稳定性的影响分析

4.3岩层厚度对围岩稳定性的影响分析

4.4 分析下台阶开挖对围岩稳定性的影响

4.5两种结构面对围岩稳定性的影响分析

4.6小结

第五章 隧道施工监控量测

5.1监控量测的意义与目的

5.2 监控量测内容

5.3测点布置及管理规定

5.4监测结果分析

5.5 小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢

附录 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的主要科研项目