水平岩层地区隧道围岩稳定性研究——以新窑沟隧道为例

摘要

本文以新窑沟隧道工程为研究实例，在收集和分析前人资料及研究成果的基础上，对水平岩层地区隧道围岩的破坏类型及破坏机制进行了研究。应用模糊综合评价的方法建立了水平岩层地区围岩分类体系，对新窑沟隧道围岩进行了分类。并用ANSYS通用有限元计算软件对层状岩体中隧道开挖的力学行为进行了数值模拟。 文中首先分析了水平岩层地区隧道围岩的破坏类型及破坏机制，归纳出水平岩层隧道围岩变形破坏特征、围岩稳定性的主要影响因素。并对水平岩层地区隧道围岩的结构类型按完整结构、块裂结构、碎裂结构、层状结构、散体结构五大基本类型进行论述，提出层状结构为水平岩层地区的主要结构。 其次，本文借助模糊数学理论和方法，针对围岩分类中存在的围岩类别和判定指标间的不确定性关系，建立了水平岩层隧道围岩模糊信息分类方法。并用此方法对实例新窑沟隧道进行了围岩分类的评判。通过隧道围岩开挖后的围岩类别对比验证，证明本方法在用于水平岩层地区的围岩分类评判是可行的。 最后，作者应用ANSYS通用有限元计算软件对层状岩体中隧道开挖的力学行为进行了数值模拟，通过对其施工过程进行平面弹塑性有限元模拟分析，讨论了隧道施工过程中的围岩应力分布状况。为隧道进行合理的初期支护设计和施工提供了参考，施工过程中可能出现的隧道地质灾害提前消除了隐患，做到防患于未然，对隧道的设计和施工有着指导意义。

目录

文摘

英文文摘

论文独创性声明及论文知识产权权属声明

第一章 绪论

第二章 新窑沟隧道工程地质条件

第三章 水平岩层地区影响隧道围岩稳定性因素分析

第四章 水平岩层地区隧道围岩分类

第五章 水平岩层地区隧道施工过程数值模拟

第六章 结论和建议

参考文献

致谢