裂隙巖體地下洞室超欠挖預測及評價研究.pdf

1、裂隙巖體中的超欠挖問題是一個極其復雜的工程地質問題,對超欠挖預測和評價方法的研究是本文的主要研究內容.歸納如下:(1)對結構面網(wǎng)絡模擬技術的基本原理、基本方法以及現(xiàn)狀進行概述,在充分考慮巖體受力的力學機理基礎上,結合野外測得的結構面特征參數(shù)及現(xiàn)場地應力分布特征,提出一種基于地質力學機理的結構面網(wǎng)絡模擬技術,并把該技術運用到地下洞室的超挖預測中.通過工程實例驗證結果的合理性,結果表明:考慮巖體受力機理的結構面網(wǎng)絡模擬技術能充分反映巖體結構

2、面的特征、合理預測洞室中的超挖問題.塊體理論是研究洞室超欠挖的重要工具,它是從拓撲幾何學的角度來研究洞室中的關鍵塊體,但關鍵塊體與超挖塊體之間存在區(qū)別,文中對超挖塊體和關鍵塊體之間的關系進行分析研究,應用塊體理論和結構面網(wǎng)絡模擬技術相結合的方法預測了洞室超挖塊體的大小.(2)巖體的地質特征和地質組成是影響洞室圍巖超欠挖的主要因素之一.論文旨在從巖體的破壞機理出發(fā),對裂隙巖體開挖后的洞室周邊分數(shù)維進行研究,提出了裂隙巖體洞室開挖周邊的廣義

3、分數(shù)維模型,并且對不同影響參數(shù)與洞室周邊分數(shù)維之間的關系進行分析,從分形理論的角度建立洞室周邊廣義分數(shù)維與洞室超挖之間的關系,從而建立了以巖體破裂機理為基礎的超欠挖與廣義分數(shù)維之間的關系.爆破開挖是影響洞室超欠挖的另一個重要因素.迄今為止,國內有關爆破開挖對超欠挖影響的研究尚未見報道,論文從洞室周邊破壞機理的角度出發(fā)來研究爆破產(chǎn)生的洞室周邊界形狀,并建立洞室應力、應變與超欠挖之間的關系,完善了洞室超欠挖與分數(shù)維及洞室動態(tài)破壞之間的關系,

4、同時還研究了超欠挖對圍巖穩(wěn)定性的影響.(3)論文提出了基于地質統(tǒng)計模型的小波神經(jīng)網(wǎng)絡對地下洞室超挖塊體進行預測的基本方法.(4)正確評價巖體的質量,進行圍巖分類,對研究巖體質量與洞室超欠挖之間的關系及分析和預測洞室超欠挖具有重要的意義.論文對洞室圍巖的RMR分類和Q分類與超欠挖之間的關系進行詳細的研究,研究不同開挖洞徑與洞室超欠挖之間的關系,并由此建立了RMR分類和Q分類之間的關系,得出圍巖的RMR分類和Q分類與洞室超欠挖呈線性關系或對