层间错动带对地下洞室群围岩稳定性的影响研究

摘要

地下工程围岩稳定性分析一直是岩土工程界极为关注的研究内容，而围岩稳定性的合理评价与否直接关系到地下工程的成败，本文基于非线性有限元的理论基础，引入改进的实体单元模型来模拟岩体层间错动带的影响；并利用Marc死活单元控制功能模拟洞室的开挖过程；考虑到岩体初始应力场的不确定性，采用岩体初始地应力的超载方式探讨地下厂房洞室群围岩稳定性的量化评判。 首先，阐述了岩体初始应力场的模拟方法，进行了相关理论公式的推导，运用有限元数值方法分析手段，结合白鹤滩水电站地下厂房洞室群已知地应力实测数据，拟合反演出岩体初始地应力场。 其次，分析了岩体层间错动带数值模拟的一些方法，并对其中几种数值模拟方法进行了比较，阐述了各种方法的优缺点。利用大型MARC有限元分析软件，采用改进的实体单元法模拟层间错动带的影响，结合白鹤滩水电站地下厂房工程，分四种工况研究了层间错动带的不同位置对洞室群围岩变形和塑性区分布的影响。 最后，利用超载方法结合突变理论，采用小波理论对围岩关键部位变形曲线进行了奇异点检测，判断相应变形曲线的突变点位置。对洞室群围岩稳定性的评判准则进行了探讨，结合具体工程实例进行了分析，得到洞室群围岩稳定性评判的量化稳定安全度指标。

目录

文摘

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第一章绪论

第二章岩体初始地应力场的反演理论与方法

第三章地下洞室弹塑性有限元数值分析方法

第四章层间错动带的数值模拟分析

第五章工程实例分析

第六章洞室群围岩稳定性的评判准则研究

第七章总结与展望

参考文献

致谢