断层破碎带控制下隧道围岩开挖的三维力学响应研究

目录

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第一章 绪论

1.1 选题的背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1含断层破碎带围岩稳定性研究现状

1.2.2模型试验法研究现状

1.2.3多尺度耦合计算方法研究现状

1.3 研究内容及技术路线

1.3.1本文研究内容

1.3.2创新点

1.3.3技术路线

第二章 含断层破碎带隧道开挖的三维模型试验设计

2.1 模型试验研究内容及思路

2.1.1模型试验研究内容

2.1.2试验研究思路

2.2 模型试验材料的选取

2.2.1相似比的确定

2.2.2围岩相似材料

2.2.3断层破碎带相似材料

2.3 隧道模型的制备

2.3.1模型试验箱的设计

2.3.2试验方案及步骤

2.4 试验量测内容及方法

2.4.1应力测量

2.4.2应变与位移测量

2.5 本章小结

第三章 隧道开挖力学响应的模型试验结果分析

3.1 隧道掘进过程中的应力场分析

3.1.1围岩应力分析

3.1.2掌子面纵向应力分析

3.1.3断层破碎带处应力分析

3.2 隧道掘进过程中的围岩位移场分析

3.2.1 y（竖向）方向位移场

3.2.2 x（纵向）方向位移场

3.2.3 z方向位移场

3.3 隧道掘进过程中的围岩应变场分析

3.4 本章小结

第四章 隧道三维开挖力学响应的耦合数值分析方法

4.1 计算程序

4.1.1基于连续介质理论的有限差分法

4.1.2基于非连续介质理论的离散元法

4.2 基于连续-非连续耦合的数值计算流程

4.2.1 FLAC3D与PFC3D耦合计算的过程

4.2.2耦合交界面上的接触力与传递

4.3 围岩本构模型及参数选取

4.3.1广义Hoek-Brown(H-B)强度准则

4.3.2 GSI的取值

4.4.1耦合数值模拟方案

4.4.2参数选取

4.5 模型试验与数值模拟对比分析

4.5.1数值模拟计算方案

4.5.2结果对比分析

4.6 本章小结

第五章 断层破碎带对隧道开挖力学响应的影响研究

5.1 断层破碎带参数对隧道开挖力学响应的影响研究

5.2 断层破碎带的倾角对围岩稳定性的影响

5.2.1倾角45?数值模拟结果分析

5.2.2不同倾角工况数值模拟结果对比

5.3 断层破碎带的倾向对围岩稳定性的影响

5.3.1倾向60?数值模拟结果分析

5.3.2不同倾向工况下数值模拟结果对比

5.4 断层破碎带的宽度对围岩稳定性的影响

5.4.1断层宽度15m时数值模拟结果分析

5.4.2不同宽度工况下数值模拟结果对比

5.5 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 主要结论

6.2 展望

致谢

参考文献

在学期间发表的论著及取得的科研成果