【硕士】块体极限平衡理论在隧道施工中的应用研究【2009】

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内容简介

　　学科专业：地质工程　　授予学位：工学硕士　　学位授予单位：西南交通大学　　学位年度： 2009年　　隧道施工使原岩的应力平衡状态破坏，围岩应力发生重分布，并出现应力集中现象，如果集中应力超过围岩强度，围岩将发生破坏，某些块体将沿着结构面滑动，造成围岩失稳破坏。块体失稳的危害很大，轻则掩埋、淹没设备，堵塞坑道；重则造成施工人员的伤亡，影响施工进展，使铁路、公路等工程建设遭受极大的损失。块体极限平衡理论针对岩体在不同产状、长度、间距的结构面切割下形成的块体稳定性问题进行研究。随着国内外学者的认识和深入研究，块体极限平衡理论已成为工程岩体稳定性分析的一种有效方法，在国内外得到较为广泛的应用。　　本文以在施工现场结构面地质统计数据为基础，包括已开挖后用照相技术对施工开挖所揭露的结构面进行现场勘察与记录和未开挖时根据已有的地质勘察资料进行预测结构面情况，建立数据库，判断关键块体。根据获得的数据采用极限平衡分析方法、楔形体分析、最大可动区域分析方法对关键块体破坏类型、运动模式、稳定性进行分析、判断；再对不同的失稳块体采取相应的支护措施。　　根据以上原理采用Access建立数据库及Visual Basic语言进行程序设计，开发隧道围岩稳定性分析程序。程序主要包括块体稳定性分析和锚杆支护设计。根据情况使用者可以直接运用程序所采用的数据，也可以在数据库中录入自己的数据进行计算，使用方便。本程序对面临的一般几何、数学和力学问题，如复杂形态的面积、体积计算等理论问题给出了其简化方法。程序在运行中能输出节理组合形成的块体的位置、块体大小、断面图和剖面图；　　再根据形成的块体分析其下滑力，对不同的块体及块体不同的位置采用不同的支护方法和不同的锚入深度，且能输出锚杆支护示意图，认识更直观。　　结合工程实例，将研究成果进行应用，检验其先进性和有效性。将块体极限平衡理论更好地应用于隧道施工中，方法简便易于操作。　　

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