地应力场特征和山体坡度对大型地下洞室稳定性的影响

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1、山东大学硕士学位论文地应力场特征和山体坡度对大型地下洞室稳定性的影响姓名：辛小丽申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：朱维申20090508山东大学硕士学位论文摘要21世纪是人类丌发和利用地下空间的世纪。随着科技的发展，地下工程在数量日益增多的同时，规模日益巨大，技术问题日益复杂，对围岩的稳定性提出了更高的要求，使地下工程的围岩稳定性问题备受关注，成为岩土工程的一个重要研究内容。围岩稳定性受多种因素的影响，围岩主要力学参数、洞室埋深、水平向地应力侧压系数、主厂房高度，主厂房与主变室间距，山坡倾角等均是其中重要的方面。针对

2、围岩稳定性的系统性研究现在还很少的情况，朱维中等考虑围岩主要力学参数、洞室埋深、水平向地应力侧压系数、主厂房高度，通过大量的系统分析计算，提出了洞室群主厂房下游边墙一个关键点位移的预测方法。本文在研究此位移预测公式的过程中，发现上游边墙最大位移一般发生在与下游边墙此关键点对应的相应位置处，且二者位移具有一定的相关性。对此，建立有限元模型，进行多种工况的计算，得出了上游边墙位移预测公式，并通过实际工程对其进行了验证。同时，考虑到主厂房与主变室间距也是影响围岩稳定性的重要因素，在原预测公式的基础上，建立不同间距模型，进行计算，通

3、过对结果的整理，提出了考虑围岩主要力学参数、洞室埋深、水平向地应力侧压系数、主厂房高度，主厂房与主变室间距的位移预测公式，也通过实际工程验证了其有效性。围岩稳定性也受山坡倾角的影响，本文通过建立具有不同倾角山体和不具有山体坡角的模型，在埋深固定的条件下，考虑不同侧压系数，对两种情况下初始地应力场的不同特点进行了对比分析。并在其中进行了洞室开挖，对开挖后某些关键点的位移及洞室周围塑性区进行了分析和对比，研究了山坡倾角对初始地应力特点及围岩稳定性的影响。关键词：围岩稳定性；初始地应力；位移预测；山坡倾角；数值分析山东大学硕士学位

4、论文ABSTRACTThe21stcenturyisthecenturyfordevelopmentandutilizationoftheundergroundspaces．Withthedevelopmentofscienceandtechnology,thenumberofundergroundprojectsisincreasing，thescalesarebecominglargerandthetechnicalproblemsarebecomingmorecomplicated．Alltheseneedhigher

5、requirementsforstudyingthestabilityofthesurroundingrockmasses．Theproblemsonthestabilityoftheundergroundprojectsarewidelyconcentratedinthefieldofrockandsoilengineering．Thestabilityofthesurroundingrockisinfluencedbyanumberoffactors，includingthephysico-mechanicalparam

6、etersofthesurroundingrockmasses，theburieddepthsofthecaverns，thehorizontallateralpressurecoefficientsofinsitustresses，theheightofthemainpowerhouse，thedistancebetweenthemainpowerhouseandthetransformerhouse，theinclinationangleofmountains，andSOon．Fewresearchersallovert

7、heworldsystematicallymadeanyresearchonthestabilityofthesurroundingrockmasses．Amongthem，Zhueta1．putforwardaformulatopredictthedisplacementofonekeypointinthedownstreamsidewallbynumericalcalculations，consideringthephysico-mechanicalparametersofthesurroundingrockmasses

8、，theburieddepthsofthecaverns，thehorizontallateralpressurecoefficientandtheheightofthemainpowerhouse．Duringstudyingtheformula，themaximumdisplaceme