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毕业论文网 > 文献综述 > 土木建筑类 > 岩土工程 > 正文

深埋隧洞穿越断层开挖施工围岩灾变预警与优化技术研究文献综述

 2020-04-15 09:41:15  

1.目的及意义

中国是世界上第三大的国家,各种各样的地形地貌充斥其中,山地在国土土地上占约百分之七十五,随着社会的不断发展,经济的腾飞需要各地交通的联通,为了穿越这些山地就需要大量的隧道,而隧道作为交通基础的一种正在发挥着越来越重要的作用。我国幅员辽阔,地质条件复杂,尤其不良地质地带分布广泛,隧道在建设的过程中遇到了各种各样的问题。

因为隧道工程对经济发展的重要作用,随着隧道工程在全球范围内的不断发展,我国吸取了大量古今中外隧道修建过程中的经验教训,但是不可避免的也产生了不少灾害事故。因此,进行这些灾害方面的研究是十分必要的,它能有效地减少地质灾害带来的损失。分析以前发生的灾害案例,绝大部分灾害都是由于隧道失稳导致的,因此在隧道修建过程中围岩的稳定性是人们需要重点考虑的问题。对围岩稳定性而言最重要的是找到影响围岩稳定性的因素,影响围岩稳定性的因素是多种多样的,其中地质因素的影响十分普遍,而地质因素中断层破碎带又是人们经常遇到的问题。

如何采取经济合理的施工措施和开挖方法,在确保施工安全的前提下,减小断层带开挖时对隧道稳定的不利影响,是断层带隧道在施工过程中面临的关键问题。针对上述问题,本文以兰州至乌鲁木齐第二双线甘青段大梁隧道爆破开挖为背景,在给定的隧洞设计方案的基础上,针对爆破开挖程序、爆破方法以及参数优化进行计算,从而基于围岩损伤控制机理优化开挖参数,降低灾害概率。

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2. 研究的基本内容与方案

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研究内容: 阅读设计资料并查阅相关施工设计手册和设计规范,明确施工设计基本方法、步骤和要求;根据设计资料中给出的地质条件和隧洞洞形、尺寸等,校核已有的孔网布置、爆破网路设计和最大单段药量施工设计参数;查阅相关文献,了解深部岩体围岩特性与特殊赋存环境,了解围岩失稳灾变的主要类型;通过有限元方法,模拟岩体爆破开挖诱发的地震效应与围岩变形损伤演化规律,并与现有的实测数据进行对比分析;反演围岩灾变前的位移变化特性,揭示围岩灾变的位移前兆特征;并基于围岩损伤控制机理优化开挖参数,降低灾害概率。

研究目标:撰写阅读笔记,详细罗列资料名称、设计手册名称、设计规范名称和现有的设计资料;撰写文献综述,至少含20%外文文献,明确深部岩体围岩特性、特殊赋存环境与施工方法对围岩失稳灾变的主要影响机制;计算单个模型不同工况下的爆破震动传播衰减规律、位移变化与损伤分布;反演围岩灾变前的位移变化特性,揭示围岩灾变的位移前兆特征;并基于围岩损伤控制机理优化开挖参数,降低灾害概率。

拟采用的技术方案及措施:通过动力有限元方法,模拟岩体爆破开挖诱发的地震效应与围岩变形与损伤分布,查阅爆破参数优化相关文献,分析计算结果与现有实测数据。

3. 参考文献
[1]朱彬彬,董道军,吴立,吴义,郝勇.穿越富水断层深埋引水隧洞涌水量预测研究[J].铁道科学与工程学报,2017,14(11):2407-2417.
[2]贾国臣,刘康和,周明.大地电磁测深法在深埋隧洞勘察中的应用[J].水利水电技术,2017,48(10):18-25.
[3]杜雷功.长大深埋水工隧洞设计关键技术研究与实践[J].水利水电技术,2017,48(10):1-9.
[4]王学军.岩溶峡谷区深埋隧洞快速施工关键技术[J].黑龙江水利,2016,2(12):63-65.
[5]周辉,孟凡震,张传庆,卢景景,徐荣超.深埋硬岩隧洞岩爆的结构面作用机制分析[J].岩石力学与工程学报,2015,34(04):720-727.
[6]刘强,吴文兵,段隆臣.深埋断层节理段导流隧洞围岩稳定性分析[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2014,41(11):77-80.
[7]李鹏,何江达,谢红强,肖明砾.深埋隧洞开挖过程中围岩破坏机理研究[J].云南水力发电,2014,30(02):3-7.
[8]王媛,秦峰,夏志皓,倪小东.深埋隧洞涌水预测非达西流模型及数值模拟[J].岩石力学与工程学报,2012,31(09):1862-1868.
[9]王媛,金华,李冬田.裂隙岩体深埋长隧洞断裂控水模型及突、涌水量多因素综合预测[J].岩石力学与工程学报,2012,31(08):1567-1573.

[10]邱士利,冯夏庭,张传庆,吴文平.深埋硬岩隧洞岩爆倾向性指标RVI的建立及验证[J].岩石力学与工程学报,2011,30(06):1126-1141.


[11] Dynamic stress adjustment and rock damage during blastingexcavation in a deep-buried circular tunnel[J] Tunnelling and Underground Space Technology,2018,71(02):291-604.
[12] Evaluation of RockVibration Generated in Blasting Excavation of Deep-buried Tunnels,[J] KSCE Journal of Civil Engineering2018,22(07):2593-2608.

[13] Physical modeling of deformation failure mechanism ofsurrounding rocks for the deep-buried tunnel in soft rock strata during theexcavation[J] Science CitationIndex Expanded,2018,74(01):247-261.

[14] Comprehensive geophysical prediction and treatmentmeasures of karst caves in deep buried tunnel[J] Science Citation IndexExpanded,2015.116(25):247-257.

[15] Studyon Rockburst Nucleation Process of Deep-Buried Tunnels Based on MicroseismicMonitoring.[J] Science Citation IndexExpanded,2015,2015(01):1-17.


1.目的及意义

中国是世界上第三大的国家,各种各样的地形地貌充斥其中,山地在国土土地上占约百分之七十五,随着社会的不断发展,经济的腾飞需要各地交通的联通,为了穿越这些山地就需要大量的隧道,而隧道作为交通基础的一种正在发挥着越来越重要的作用。我国幅员辽阔,地质条件复杂,尤其不良地质地带分布广泛,隧道在建设的过程中遇到了各种各样的问题。

因为隧道工程对经济发展的重要作用,随着隧道工程在全球范围内的不断发展,我国吸取了大量古今中外隧道修建过程中的经验教训,但是不可避免的也产生了不少灾害事故。因此,进行这些灾害方面的研究是十分必要的,它能有效地减少地质灾害带来的损失。分析以前发生的灾害案例,绝大部分灾害都是由于隧道失稳导致的,因此在隧道修建过程中围岩的稳定性是人们需要重点考虑的问题。对围岩稳定性而言最重要的是找到影响围岩稳定性的因素,影响围岩稳定性的因素是多种多样的,其中地质因素的影响十分普遍,而地质因素中断层破碎带又是人们经常遇到的问题。

如何采取经济合理的施工措施和开挖方法,在确保施工安全的前提下,减小断层带开挖时对隧道稳定的不利影响,是断层带隧道在施工过程中面临的关键问题。针对上述问题,本文以兰州至乌鲁木齐第二双线甘青段大梁隧道爆破开挖为背景,在给定的隧洞设计方案的基础上,针对爆破开挖程序、爆破方法以及参数优化进行计算,从而基于围岩损伤控制机理优化开挖参数,降低灾害概率。

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2. 研究的基本内容与方案

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研究内容: 阅读设计资料并查阅相关施工设计手册和设计规范,明确施工设计基本方法、步骤和要求;根据设计资料中给出的地质条件和隧洞洞形、尺寸等,校核已有的孔网布置、爆破网路设计和最大单段药量施工设计参数;查阅相关文献,了解深部岩体围岩特性与特殊赋存环境,了解围岩失稳灾变的主要类型;通过有限元方法,模拟岩体爆破开挖诱发的地震效应与围岩变形损伤演化规律,并与现有的实测数据进行对比分析;反演围岩灾变前的位移变化特性,揭示围岩灾变的位移前兆特征;并基于围岩损伤控制机理优化开挖参数,降低灾害概率。

研究目标:撰写阅读笔记,详细罗列资料名称、设计手册名称、设计规范名称和现有的设计资料;撰写文献综述,至少含20%外文文献,明确深部岩体围岩特性、特殊赋存环境与施工方法对围岩失稳灾变的主要影响机制;计算单个模型不同工况下的爆破震动传播衰减规律、位移变化与损伤分布;反演围岩灾变前的位移变化特性,揭示围岩灾变的位移前兆特征;并基于围岩损伤控制机理优化开挖参数,降低灾害概率。

拟采用的技术方案及措施:通过动力有限元方法,模拟岩体爆破开挖诱发的地震效应与围岩变形与损伤分布,查阅爆破参数优化相关文献,分析计算结果与现有实测数据。

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