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《深埋隧(巷)道圍巖變形破裂研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、碩士學(xué)位論文深埋隧(巷)道圍巖變形破裂研究StudyonDeformationandFractureofSurroundingRocksinDeepTunnel作者:胡傳鵬導(dǎo)師:蔣斌松教授中國(guó)礦業(yè)大學(xué)二〇一五年五月中圖分類(lèi)號(hào)TU921學(xué)校代碼10290UDC624密級(jí)公開(kāi)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文深埋隧(巷)道圍巖變形破裂研究StudyonDeformationandFractureofSurroundingRocksinDeepTunnel作者胡傳鵬導(dǎo)師蔣斌松教授申請(qǐng)學(xué)位工學(xué)碩士培養(yǎng)單位力學(xué)與建筑工程學(xué)院學(xué)科專(zhuān)業(yè)巖土工程研究方向隧道與地下工程答辯委
2、員會(huì)主席邵鵬評(píng)閱人呂愛(ài)鐘李元海二○一五年五月論文審閱認(rèn)定書(shū)研究生胡傳鵬在規(guī)定的學(xué)習(xí)年限內(nèi),按照研究生培養(yǎng)方案的要求,完成了研究生課程的學(xué)習(xí),成績(jī)合格;在我的指導(dǎo)下完成本學(xué)位論文,經(jīng)審閱,論文中的觀點(diǎn)、數(shù)據(jù)、表述和結(jié)構(gòu)為我所認(rèn)同,論文撰寫(xiě)格式符合學(xué)校的相關(guān)規(guī)定,同意將本論文作為學(xué)位申請(qǐng)論文送專(zhuān)家評(píng)審。導(dǎo)師簽字:年月日致謝光陰似箭,歲月如梭,三年碩士研究生的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束。經(jīng)歷了近一年時(shí)間的磨礪,碩士畢業(yè)論文終于完稿,在此向給予我?guī)椭完P(guān)懷的老師、同學(xué)和朋友們表達(dá)我最誠(chéng)摯的謝意!本文是在導(dǎo)師蔣斌松教授的悉心指導(dǎo)下完成的。從論文的選題、研究思路、研究方
3、法、總體構(gòu)思到論文的具體寫(xiě)作,每一項(xiàng)工作和細(xì)節(jié)都傾注了恩師的智慧和心血。蔣老師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、追求真理的執(zhí)著信念、精益求精的工作作風(fēng)和崇高質(zhì)樸的品德風(fēng)范對(duì)我的人生產(chǎn)生重要影響,讓我更加懂得如何樹(shù)立正確的處世觀念,是我終身學(xué)習(xí)的榜樣和楷模,也是恩師傳授給我最為寶貴的知識(shí)財(cái)富和人生價(jià)值。在碩士求學(xué)的三年時(shí)間里,蔣老師不僅在學(xué)術(shù)和科研上給予我悉心教導(dǎo)和諄諄教誨,使我在三年的求學(xué)生涯中受益匪淺。此外,蔣老師、師母張平老師在生活上也給予我無(wú)微不至的關(guān)懷和幫助,學(xué)生將畢生銘記于心,借此機(jī)會(huì),謹(jǐn)向蔣老師和張老師表示衷心的感謝和最崇高的敬意!本文在撰寫(xiě)的過(guò)程中
4、得到了中國(guó)礦業(yè)大學(xué)深部巖土力學(xué)與地下工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室特別是巖石力學(xué)與工程研究所各位老師的幫助和指導(dǎo),在論文開(kāi)題中對(duì)我的論文提出了寶貴的意見(jiàn)和建議,在此一并表示感謝!感謝課題組張強(qiáng)老師、吳曉鎖老師,師兄馮強(qiáng)博士、王立平博士、杜石文碩士、范金成碩士、陳守君碩士,同門(mén)范佳俊碩士、張翼碩士、張明臣碩士和師弟呂華劍碩士、王凱碩士、寇廷君碩士、何海波碩士、王露碩士等在學(xué)習(xí)和生活上給予我的的支持和幫助!感謝大學(xué)7年生活在同一宿舍的兄弟路慶濤碩士、葉慶碩士、李幸福碩士在學(xué)習(xí)和生活中帶給我的幫助和快樂(lè)!感謝舍友吳東亮、冉軍林、常征、趙穩(wěn)對(duì)我學(xué)習(xí)生活上的支持和包容!
5、感謝朱寶磊、張建碩士對(duì)我FLAC3D數(shù)值模擬的幫助!感謝含辛茹苦培養(yǎng)我長(zhǎng)大成人的父母,感謝他們對(duì)我學(xué)業(yè)一如既往的理解和支持,一路走來(lái),離不開(kāi)他們無(wú)微不至的關(guān)懷,我一定會(huì)加倍努力,不辜負(fù)父母對(duì)我的期望,也愿我的父母身體健康,生活順心!轉(zhuǎn)眼間三年的碩士學(xué)習(xí)生涯即將結(jié)束,感謝中國(guó)礦業(yè)大學(xué)對(duì)我大學(xué)7年的精心培養(yǎng),感謝礦大求學(xué)期間認(rèn)識(shí)的各位老師、同學(xué)和朋友,感謝你們對(duì)我的幫助和支持。最后,感謝各位專(zhuān)家、教授在百忙之中對(duì)論文的審閱與指教!摘要隨著礦山開(kāi)采等地下工程深度的增加,處于高圍壓和復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中的隧道圍巖在開(kāi)挖過(guò)程中出現(xiàn)復(fù)雜的變形現(xiàn)象,深部隧(巷)道開(kāi)挖
6、造成的圍巖變形破裂逐漸引起廣泛的關(guān)注和重視,并成為近年來(lái)巖石力學(xué)學(xué)科的研究熱點(diǎn)。本論文以深部隧道為研究對(duì)象,采用理論分析、數(shù)值模擬等方法對(duì)隧道開(kāi)挖圍巖的變形破裂規(guī)律進(jìn)行研究,研究?jī)?nèi)容及成果主要包括:(1)對(duì)于深埋圓形隧道開(kāi)挖問(wèn)題,將圍巖開(kāi)挖視為動(dòng)態(tài)變化過(guò)程,在理論分析中將隧道開(kāi)挖擾動(dòng)問(wèn)題分解為隧洞周邊受力和隧洞外邊界受力兩個(gè)子問(wèn)題;用二次拋物線函數(shù)曲線來(lái)模擬隧道開(kāi)挖卸荷隨時(shí)間的變化過(guò)程,采用Laplace積分變換求出隧道開(kāi)挖受載,再運(yùn)用DenIseger法進(jìn)行Laplace逆變換的數(shù)值計(jì)算,將兩個(gè)分解問(wèn)題的計(jì)算解疊加以此獲得圓形隧道動(dòng)態(tài)開(kāi)挖問(wèn)題的解
7、析解,從而得到深埋隧道開(kāi)挖過(guò)程中應(yīng)力和變形隨時(shí)間的變化規(guī)律;然后再?gòu)撵o態(tài)力學(xué)的角度進(jìn)行彈性和彈塑性力學(xué)分析,得到隧道開(kāi)挖的靜態(tài)解析解;最后通過(guò)動(dòng)靜態(tài)力學(xué)解析結(jié)果的對(duì)比得出深部隧道開(kāi)挖動(dòng)靜態(tài)解的差異性。(2)針對(duì)深埋圓形隧道開(kāi)挖問(wèn)題出現(xiàn)的分區(qū)破裂現(xiàn)象,建立從內(nèi)向外依次為破裂區(qū)-彈性區(qū)-破裂區(qū)-彈性區(qū)的分區(qū)破裂力學(xué)分析模型,采用Mohr-Coulomb準(zhǔn)則進(jìn)行非關(guān)聯(lián)彈塑性分析,獲得各個(gè)分區(qū)圍巖應(yīng)力和變形的理論解析解,并根據(jù)圍巖不同分區(qū)的邊界條件以及圍巖應(yīng)力和變形的存在狀態(tài)推導(dǎo)分區(qū)破裂的形成條件。(3)對(duì)深埋隧道的開(kāi)挖進(jìn)行數(shù)值模擬分析,首先研究隧道埋深、
8、側(cè)壓系數(shù)、最大水平主應(yīng)力與隧道軸向不同夾角等單因素作用下直墻拱隧道開(kāi)挖后圍巖的應(yīng)力及變形規(guī)律。其次,考慮圓形隧道的開(kāi)挖卸荷