初应力场形成的地质因素分析

初应力场形成的地质因素分析

一、初始应力场形成的地质因素分析(论文文献综述)

王钱款,邱士利,程瑶,陈兴强,方越[1](2021)在《基于GIS的深埋超长隧道岩爆等级评估方法》文中指出将岩爆等级评估方法与GIS空间数据分析方法相结合,提出基于地理信息系统(GIS)框架的深埋超长隧道岩爆等级评估方法。该方法以GIS的图元及其空间属性表征隧道洞段及其岩爆等级控制因素,依据岩爆等级判据为基本关系式,通过属性集空间分析和Python脚本执行实现岩爆等级智能评估和评估成果图形化显示。隧道工程数据由GIS空间数据库统一管理,实现超长隧道岩爆等级评估信息的高效信息查询、计算、分析和几何图形展示,并根据工程进展实时高效地更新。研究结果表明:该方法减少了超长隧道岩爆等级评估的任务量,使得岩爆等级评估结果能够可视化呈现,同时减少了由于地应力、构造条件等数据更新而导致的返工耗时,丰富和发展了岩爆分析预测的方法,为岩爆等级预测提供了新的手段。

贺德龙[2](2021)在《考虑渗流-应力耦合作用的地铁车站深基坑施工过程分析》文中研究说明

袁乾博[3](2021)在《三峡库区八字门滑坡变形机理分析及稳定性预测评价》文中指出

倪鑫[4](2021)在《黄土地区盾构隧道结构韧性影响因素及评价方法研究》文中进行了进一步梳理近几年“韧性”概念得到了学界的广泛关注,关于韧性的研究逐渐升温。韧性是一个系统具有的一种自我恢复能力、特性的属性,也是自然界中存在的普遍现象。而盾构隧道结构韧性是评价隧道结构永久稳定性的重要指标,开展黄土地区盾构隧道结构韧性影响因素及评价方法研究,具有重要的科学意义与工程应用价值。论文基于对韧性理论的深入分析,结合已有的韧性评估框架,分析了当前的性能评价指标,提出了一种评价盾构隧道结构韧性的定量评价方法。通过提出的定量评价盾构隧道结构韧性的方法,利用ABAQUS数值软件作为量化分析工具,研究了不同埋深、不同含水率以及在地震作用下黄土地区盾构隧道结构的韧性特征,得到了黄土地区盾构隧道结构韧性随着不同影响因素的变化规律;得到了钢纤维不同掺量和不同长径比对盾构隧道结构韧性的增强规律。本文的主要研究成果有:(1)在上部堆载作用下,盾构隧道结构韧性随着埋深的不断增加,其韧性逐渐增大,且前期盾构隧道结构的韧性随着埋深的增加,增加较快,后期盾构隧道结构韧性随着埋深的增加,增加变缓慢;相同埋深情况下,盾构隧道结构韧性在上部堆载的作用下随着含水率的不断增加,其韧性逐渐减小,且前期盾构隧道结构的韧性随着含水率的增加,减少较慢;后期盾构隧道结构韧性随着含水率的增加,减少变快,且在含水率1 8%-20%阶段,盾构隧道结构韧性减小较为迅速。(2)在地震的作用下,随着埋深的不断增加,盾构隧道结构的韧性逐渐减小,且前期随着埋深的增加,盾构隧道结构的韧性减少较快,后期盾构隧道结构韧性随着埋深的增加,减小变缓慢,且在埋深20m之后,盾构隧道结构韧性变化趋于平缓;相同埋深情况下,盾构隧道结构韧性在地震的作用下随着含水率的增加,其规律呈现波浪线形增加、减少,且在含水率15%之前以及在含水率18%-20%阶段呈增加状态,而在含水率15%-18%阶段以及在含水率20%-25%阶段盾构隧道结构韧性呈减少状态,此外,盾构隧道结构韧性在含水率20%时达到最大。(3)在上部堆载的作用下,混凝土盾构隧道结构有钢纤维掺入的情况下,其韧性是大于没有掺入钢纤维的;同一种钢纤维的掺入,钢纤维掺量越大其韧性越好;两种钢纤维相同掺量情况下,长径比大的钢纤维的掺入对增强结构的韧性效果更好一些。(4)地震作用下,不同钢纤维掺量下,盾构隧道结构峰值加速度都比普通混凝土结构峰值加速度要大;长径比小且掺量大的,钢纤维混凝土结构峰值加速度相对小一些;混凝土盾构隧道结构在掺入钢纤维后,其韧性均大于没有掺入钢纤维的盾构隧道结构韧性;且同一种钢纤维的掺入,钢纤维掺量越大其韧性越好(在一定范围内);两种钢纤维相同掺量情况下,长径比大的钢纤维的掺入对增强结构的韧性效果更好一些,且掺量大的效果好一些,但相较之下对结构韧性的提升并不明显。

王涛[5](2021)在《乌东德水电站右岸地下洞室群围岩稳定性及其洞群效应分析》文中进行了进一步梳理

岳秋婷[6](2021)在《基于多场耦合的路基含水率电测法适应性研究》文中研究说明

石海天[7](2021)在《爆破荷载下隧道围岩稳定性研究》文中研究指明隧道作为我国交通建设系统重要的一环,在日常生产生活中扮演着不可或缺的角色。在进行露天浅孔的大方量土石方爆破作业时,爆破地震波由爆源中心处传播至邻近隧道,产生爆破震动效应从而使隧道围岩内的应力状态发生改变,特别是在长期爆破荷载的累计作用下,隧道围岩结构易发生失稳破坏,威胁到人们的生命财产安全,所以,研究爆破荷载下围岩的破坏形式以及初期支护的响应特征具有重要意义。本文以浙江三澳核电厂专用进厂隧道工程为研究背景,基于室内岩石力学试验的结果,通过施工现场爆破震动信号监测数据,采用理论研究、现场监测与数值模拟计算等手段,围绕爆破荷载作用前后隧道围岩稳定性的变化情况进行相关研究。本文主要研究内容和成果如下所示:(1)通过对桩号K1+380~K1+400段的X518乡道爆破施工时现场作业环境的调查与研究,设计了对桩号K0+150~K0+192段隧道区间的爆破震动信号监测方案并在施工现场实施了监测,得到了监测点处质点振动速度的峰值、主震频率、震动持续时间等相关参数。对记录到的质点震动速度的峰值进行一阶线性回归分析,得到反映爆破地震波的衰减规律的萨氏公式,为以后的爆破设计提供依据。然后,通过HHT法分析某监测点处一次爆破的实测震动信号,发现所监测到的该段信号的能量分布比较集中,其分布的信号频率段主要为120Hz之内,与隧道结构自振频率的差异较大,不易发生共振现象。爆破作业时采用微差爆破的爆破施工技术,由瞬时能量分布图发现爆破释放的能量集中分布在爆炸后的零秒到50毫秒的时间段内,表明该微差爆破技术的效果不够显着,需要调整相关爆破参数。(2)选取了桩号K0+150~K0+170段隧道,建立FLAC3D模型并依据室内试验得到的相关岩石力学参数并对岩层赋值,将监测点处质点振动垂直方向上的速度作为爆破荷载输入到模型的底部,分别模拟施工初期支护前后隧道在静力状态与动力状态下围岩的位移场、应力场与塑性区的变化状况。单次爆破的荷载对隧道围岩稳定性的影响程度较弱,围岩中发生损伤的区域主要分布在拱墙与底板附近,而目前的支护方案对围岩位移变形的约束能力有限,需要采取更为有效的支护手段。(3)通过对多次爆破后施工现场隧道断面处净空收敛率的监测,发现隧道围岩的形变程度超过的正常水平,不满足安全施工的要求。由此改进了支护方案并重新建模以后,对支护优化后的隧道模型进行了数值模拟分析,数值模拟的结果表明在支护方案优化后,隧道净空的收敛率满足安全阈值的要求。

赵振允[8](2021)在《流体注入下断层力学稳定性及其动态密封性研究》文中指出

谭路[9](2021)在《临近煤矿采空区CWD高铁隧道围岩稳定性分析研究》文中研究指明本文以高速铁路隧道为工程背景,基于工程地质勘查资料,利用PFC2D颗粒流离散元数值软件模拟煤矿采空区岩体破坏过程,根据理论计算、工程地质类比、数值模拟分析及现场钻探验证的方法综合确定采空区三带发育高度。采用Flac3D有限差分软件建立了三维数值模型,着重分析了典型穿越复杂采空区深埋隧道施工过程地表沉降、围岩变形、采空区覆岩移动参数及隧洞围岩稳定性,同时利用Midas-GTS建立地震荷载及列车荷载时程曲线来分析煤矿采空区残余变形对隧道稳定性影响度。研究成果可为类似实际工程提供一定的借鉴意义和参考价值。本文研究主要取得如下成果:(1)本文首先基于理论计算得到垮落带高度和导水裂隙带高度,再通过PFC2D颗粒流离散元数值软件模拟煤矿采空区岩体破坏过程,根据工程地质类比、数值模拟分析及现场钻探验证的方法综合确定采空区三带发育高度,为本文煤层开采放顶模拟思路的验证提供了依据。(2)本文通过建立了三维数值模型对某高铁隧道穿越煤矿采空区案例进行了分析研究,得到了静载和动载作用下煤矿采空区残余变形对隧道稳定性影响和覆岩移动变化规律。计算结果表明:对选取的三个横断面的采空区残余变形进行数值计算,结果表明:①由采空区残余变形引起的横向位移增量最大值隧道拱顶17.16mm,拱底为10.14mm,左边墙为15.45mm,右边墙为11.05mm:竖向位移增量最大值隧道拱顶43.18mm,拱底为31.64mm,左边墙为29.59mm,右边墙为30.82mm。采空区残余变形对隧道稳定性的存在一定影响,不利于隧道长期稳定。②地震荷载作用下,煤矿采空区下伏隧道顶部拉应力增大,隧道底部拉应力降低,左边墙压应力增大,右边墙压应力降低,会加剧隧道的不利受力形态,但是应力增量较小,对隧道围岩稳定影响程度不大。③列车振动荷载作用下隧道顶底法向受拉应力,边墙法向受压应力,列车振动作用会加剧隧道的不利受力形态,列车自重下隧洞径向应力增量最小值为15Pa,最大值为192kPa.列车振动荷载引起的值隧道围岩变形、应力、速度和加速度影响相对较小。(3)充分考虑采动引起岩层内部变形的复杂性、地下开采及地表斜坡效应共同作用、多煤层重复采动影响、高铁工程变形敏感等不利因素,从安全角度考虑综合确定采空区走向边界角δ0取48°,长度155m。

刘中柱[10](2021)在《褶皱构造区特厚煤层开采冲击地压孕育致灾因素及诱冲机理研究》文中指出

二、初始应力场形成的地质因素分析(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、初始应力场形成的地质因素分析(论文提纲范文)

(1)基于GIS的深埋超长隧道岩爆等级评估方法(论文提纲范文)

1 岩爆等级评估GIS方法原理与流程
2 深埋超长隧道岩爆等级评估的实现
    2.1 岩爆等级评估方法与技术
    2.2 基于GIS的岩爆等级评估系统
        2.2.1 建立隧道岩爆等级评估地理数据库
        2.2.2 岩爆控制因素要素数据集、要素类的新建及图层绘制
        2.2.3 岩爆属性数据的采集、输入、查询、处理
    2.3 岩爆等级评估指标与控制因素的选取与确定
        2.3.1 隧道沿线地应力估计
        1)地应力回归曲线
        2)钻孔数据拟合
        3)地应力反演
        2.3.2 岩石强度估计
3 应用案例
    3.1 地图资料的导入与处理
    3.2 岩爆控制因素参数输入
    3.3 岩爆等级评估
4 结论

(4)黄土地区盾构隧道结构韧性影响因素及评价方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 韧性研究现状
        1.2.2 隧道结构韧性指标研究现状
        1.2.3 韧性评价方法研究现状
    1.3 当前研究存在的主要问题
    1.4 本文研究内容及研究思路
        1.4.1 总体研究思路
        1.4.2 主要研究内容
    1.5 本文研究技术路线
2 黄土地区盾构隧道结构韧性影响因素分析及评价方法研究
    2.1 盾构隧道结构韧性影响因素
        2.1.1 盾构隧道结构韧性影响因素分析
        2.1.2 黄土地区盾构隧道结构韧性影响因素
    2.2 韧性评价指标
        2.2.1 韧性评价指标分析
        2.2.2 韧性评价指标研究
    2.3 隧道结构韧性评价方法研究
        2.3.1 隧道结构韧性评价框架
        2.3.2 盾构隧道结构韧性评价方法
    2.4 本章小结
3 各因素对黄土地区盾构隧道结构韧性的影响规律研究
    3.1 ABAQUS数值软件的适用性
    3.2 建立盾构隧道反应分析模型
        3.2.1 假定简化条件
        3.2.2 模型的基本参数选取及相关设置
        3.2.3 土体本构模型
        3.2.4 混凝土管片损伤
        3.2.5 初始地应力平衡分析
    3.3 不同埋深下盾构隧道结构韧性
        3.3.1 正常状态下隧道结构不同埋深的沉降变化
        3.3.2 极端载荷作用下隧道结构沉降位移
        3.3.3 不同埋深下盾构隧道结构韧性变化规律
    3.4 不同含水率下盾构隧道结构韧性
        3.4.1 正常状态下隧道结构随土体不同含水率的沉降变化
        3.4.2 极端载荷作用下隧道结构沉降位移
        3.4.3 不同含水率下盾构隧道结构韧性变化规律
    3.5 地震作用下不同埋深的盾构隧道结构韧性
        3.5.1 地震相关参数设置
        3.5.2 盾构隧道结构竖向位移响应分析
        3.5.3 地震作用下不同埋深的盾构隧道结构韧性变化规律
    3.6 地震作用下不同含水率的盾构隧道结构韧性
        3.6.1 盾构隧道结构竖向位移响应分析
        3.6.2 地震作用下不同含水率的盾构隧道结构韧性变化规律
    3.7 本章小结
4 黄土地区盾构隧道结构增韧技术研究
    4.1 钢纤维混凝土增韧
        4.1.1 钢纤维混凝土的力学强度
        4.1.2 钢纤维混凝土的其他力学性能
        4.1.3 钢纤维混凝土增韧机理
    4.2 极端载荷下钢纤维混凝土衬砌结构韧性
        4.2.1 方案设置
        4.2.2 不同钢纤维含量下的盾构隧道结构韧性
    4.3 地震作用下钢纤维混凝土衬砌结构韧性
        4.3.1 地震作用下盾构隧道衬砌结构竖向加速度响应分析
        4.3.2 地震作用下钢纤维混凝土衬砌结构韧性变化
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间主要研究成果

(7)爆破荷载下隧道围岩稳定性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状及发展趋势
        1.2.1 爆破地震波传播规律的研究现状
        1.2.2 隧道围岩稳定性研究现状
        1.2.3 隧道围岩数值模拟的研究现状
    1.3 研究内容方法以及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法
        1.3.3 技术路线
第二章 工程地质情况分析
    2.1 隧道概况
        2.1.1 隧道自然地理概况
        2.1.2 水文地质条件
        2.1.3 工程地质条件
    2.2 室内岩石力学试验研究
        2.2.1 试验依据与试验目的
        2.2.2 试样制备
        2.2.3 试验设备
        2.2.4 试验原理
        2.2.5 试验结果及分析
        2.2.6 岩体力学参数分析
    2.3 章节小结
第三章 爆破震动信号监测与分析
    3.1 爆破震动测试原理
    3.2 爆破震动测试内容
    3.3 爆破震动数据采集
        3.3.1 爆破监测系统的选择
        3.3.2 爆破测振仪的选择
        3.3.3 爆破监测点的布置
        3.3.4 仪器安装设置
    3.4 爆破震动测试结果
    3.5 爆破震动信号的线性回归分析
    3.6 爆破震动信号分析
        3.6.1 HHT法介绍
        3.6.2 运用HHT法分析爆破震动信号
    3.7 章节小结
第四章 爆破荷载下邻近隧道围岩稳定性的数值模拟研究
    4.1 数值模拟软件介绍
    4.2 数值分析流程
    4.3 隧道FLAC3D模型的建立
        4.3.1 本构模型及结构单元的选用
        4.3.2 岩层锚杆参数
        4.3.3 初始应力
        4.3.4 边界条件的确定
        4.3.5 力学阻尼
        4.3.6 模型假定
        4.3.7 计算模型
    4.4 数值模拟结果分析
        4.4.1 静力分析
        4.4.2 动力分析
    4.5 本章小结
第五章 支护方案的优化与隧道围岩稳定性的监测
    5.1 邻近隧道围岩形变监测分析
        5.1.1 现场监控量测目的及意义
        5.1.2 监测的内容与方法
        5.1.3 监测方案的制定原则
    5.2 监测数据结果分析
        5.2.1 拱顶沉降监测结果分析
        5.2.2 周边区域收敛监测结果分析
    5.3 喷锚支护的方案优化
    5.4 支护方案优化后的数值模拟分析
        5.4.1 静力分析
        5.4.2 动力分析
    5.5 章节小结
第六章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 进一步的工作与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果

(9)临近煤矿采空区CWD高铁隧道围岩稳定性分析研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 穿越煤系采空区地层的隧道围岩稳定性分析现状
        1.2.2 采场上覆岩层结构理论的发展
        1.2.3 地震作用下的隧道动力响应
        1.2.4 列车振动作用下的动力响应
        1.2.5 研究现状评述
    1.3 本文的主要内容及技术路线
        1.3.1 主要内容
        1.3.2 技术路线
2 工程概况及研究思路
    2.1 隧址区煤层及采空区工程地质特征
        2.1.1 矿权分布及开采概述
        2.1.2 隧道沿线采空区变形情况
    2.2 采空区覆岩物理力学指标
        2.2.1 煤田储量核实报告
        2.2.2 覆岩参数
    2.3 荷载概况
        2.3.1 地震荷载概况
        2.3.2 列车振动概况
    2.4 研究思路
    2.5 关键技术
    2.6 稳定性评价原则和标准
    2.7 评价方法
3 煤矿采空区残余变形引起隧道围岩变形的力学机制
    3.1 模型建立
        3.1.1 断面选取
        3.1.2 参数选取
        3.1.3 模型与边界
    3.2 南侧采空区残余变形引起的隧道围岩变形分析
        3.2.1 隧道DK100+357 剖面
        3.2.2 隧道DK100+292 剖面
        3.2.3 隧道DK100+152 剖面
        3.2.4 南侧采空区残余变形引起隧道围岩变形的力学机制
    3.3 南北两侧采空区残余变形引起的隧道围岩变形分析
        3.3.1 隧道DK100+357 剖面
        3.3.2 隧道DK100+292 剖面
        3.3.3 隧道DK100+152 剖面
        3.3.4 南北两侧采空区残余变形引起隧道围岩变形的力学机制
    3.4 本章小结
4 动载作用下煤矿采空区对隧道稳定性的影响研究
    4.1 参数选取
        4.1.1 地震荷载工况
        4.1.2 列车振动荷载工况
    4.2 计算模型及边界
    4.3 地震作用下煤矿采空区对隧道稳定性的影响
        4.3.1 隧道DK100+357 剖面
        4.3.2 隧道DK100+292 剖面
        4.3.3 隧道DK100+152 剖面
        4.3.4 隧道洞壁围岩径向应力及位移增量
        4.3.5 关键点时程分析
        4.3.6 地震作用对隧道稳定性的影响
    4.4 列车振动作用下煤矿采空区对隧道稳定性的影响
        4.4.1 隧道DK100+357 剖面
        4.4.2 隧道DK100+292 剖面
        4.4.3 隧道DK100+152 剖面
        4.4.4 隧道洞壁围岩径向应力及径向位移增量
        4.4.5 关键点时程分析
        4.4.6 列车自重对隧道稳定性的影响
        4.4.7 列车振动对隧道稳定性的影响
    4.5 本章小结
5 基于离散元的采空区塌落形态研究
    5.1 参数选取
    5.2 模型建立
    5.3 采空区变形场结果分析
        5.3.1 隧道DK100+357 剖面的采空区变形场
        5.3.2 隧道DK100+292 剖面的采空区变形场
        5.3.3 隧道DK100+152 剖面的采空区变形场
    5.4 不同开挖里程下的采空区塌落高度分析
    5.5 隧址区煤矿采空区覆岩“三带”的量化机理
        5.5.1 理论计算
        5.5.2 数值计算
        5.5.3 现场探测
        5.5.4 综合分析
    5.6 采空区覆岩移动参数确定
    5.7 煤矿采空区残余变形对隧道稳定性影响评价
    5.8 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录1 静力分析统计结果
附录2 动力分析统计结果

四、初始应力场形成的地质因素分析(论文参考文献)

  • [1]基于GIS的深埋超长隧道岩爆等级评估方法[J]. 王钱款,邱士利,程瑶,陈兴强,方越. 中南大学学报(自然科学版), 2021(08)
  • [2]考虑渗流-应力耦合作用的地铁车站深基坑施工过程分析[D]. 贺德龙. 沈阳建筑大学, 2021
  • [3]三峡库区八字门滑坡变形机理分析及稳定性预测评价[D]. 袁乾博. 三峡大学, 2021
  • [4]黄土地区盾构隧道结构韧性影响因素及评价方法研究[D]. 倪鑫. 西安理工大学, 2021(01)
  • [5]乌东德水电站右岸地下洞室群围岩稳定性及其洞群效应分析[D]. 王涛. 三峡大学, 2021
  • [6]基于多场耦合的路基含水率电测法适应性研究[D]. 岳秋婷. 石家庄铁道大学, 2021
  • [7]爆破荷载下隧道围岩稳定性研究[D]. 石海天. 江西理工大学, 2021(01)
  • [8]流体注入下断层力学稳定性及其动态密封性研究[D]. 赵振允. 长江大学, 2021
  • [9]临近煤矿采空区CWD高铁隧道围岩稳定性分析研究[D]. 谭路. 西安理工大学, 2021(01)
  • [10]褶皱构造区特厚煤层开采冲击地压孕育致灾因素及诱冲机理研究[D]. 刘中柱. 中国矿业大学, 2021

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初应力场形成的地质因素分析
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