一、洞库爆破围岩分类(论文文献综述)
吴钦[1](2021)在《动静载作用下地下洞室稳定性数值模拟研究》文中进行了进一步梳理随着我国经济的发展与现代的城市建设的加快,地下空间的开发与利用得到前所未有的发展,各类不同规模的地下空间工程得以实施。抗爆安全防护设计是地下工程建设过程必须考虑的关键技术问题之一,如超当量炸药爆炸冲击作用(如钻地核弹爆炸)下地下工程围岩稳定性评价,既涉及到冲击波对地下岩体与支护结构的复杂动力作用过程,又涉及到地下工程开挖支护等静力施工作用历史的影响,是工程与学术界研究的热点与难点。建立全面考虑动静作用过程的地下洞室围岩稳定与支护结构安全分析方法迫在眉睫,本文采用精细有限元数值模拟,围绕如何快速开展动静荷载作用下地下洞室快速模拟分析、如何考虑静力与动力综合作用效应及动静荷载共同作用下地下洞室围岩稳定影响要素与不同支护结构作用效果,系统开展了对动静载作用地下洞室稳定性评价分析及抗爆支护设计的研究,取得如下研究成果:(1)基于Python语言进行ABAQUS二次开发,构建了能考虑洞室几何尺寸(洞型、大小)及模型无限元边界、洞室围岩特性、爆炸荷载特性、初始应力场、阻尼系数、开挖施工过程等要素的自动化建模方法,开发了能输出关键点力学变量响应的自动后处理方法,实现了智能化的动静载作用地下洞室围岩稳定的快速分析。(2)假定动静载作用下地下洞室的破坏是动力作用下的静力破损区持续劣化的结果,基于强度折减原理,构建了考虑静力作用历史效应的动力作用下地下洞室稳定性数值模拟方法,通过岩体破坏特征分析,提出了以塑性区面积增幅比和位移增幅比作为动静载作用下地下洞室围岩稳定判据的新方法。(3)系统研究了动静荷载作用下埋深、洞型、峰值荷载、围岩等级及侧压力系数对洞室稳定系数的影响,揭示了动静载作用下地下洞室稳定性与影响因素之间的定量关系。(4)开展了衬砌及预应力锚杆支护的抗爆性能研究,通过对两种支护形式抗爆特点的对比分析,发现衬砌更有利于限制洞室的振动响应,预应力锚杆更利于限制洞室的变形。进一步通过敏感性分析,研究表明:随着支护性状的改变,洞室围岩的动力响应在一定范围内有所减弱,围岩变形有所减小。(5)开展了预应力锚杆和衬砌支护条件下洞室抗爆性能进行了研究,结果表明:该支护结构在动静载作用下能够充分发挥各自的优势并能显着提升洞室的抗爆性能。在此基础上,结合夹芯泡沫复合衬砌材料对洞室抗爆支护性能的影响分析,提出一种新的抗爆支护结构并对其性能进行了验证。研究为动静载作用下地下洞室稳定性评价提出一种新的思路,丰富了地下洞室的抗爆支护设计的理论依据。
刘明宾[2](2021)在《断层破碎带影响下地下水封石洞油库围岩稳定性分析》文中研究指明
付安琪[3](2021)在《浅埋大跨度地下硐室围岩及衬砌结构抗爆性能研究》文中提出
徐衍[4](2021)在《胶东地区金矿高水压千米深立井井壁设计理论与应用》文中指出本研究结合目前我国资源开发趋势以及金属矿山井壁设计理论及方法现状,依托十三五“深部金属矿建井与提升关键技术”重点研发计划,进行了胶东地区金矿高水压千米深立井井壁设计研究。研究目的为通过研究得出胶东地区千米井筒深部高地应力、高水压条件下的井壁设计理论及设计方法。该研究填补了国内金矿(金属矿)千米立井井壁设计理论和方法的空白。研究内容包括如下几点:1、开展了金矿千米立井围岩和混凝土的力学性能试验标准研究。以及基于统一尺度和试验条件的对比试验数据分析,建立统一的金矿千米立井围岩和混凝土的材料力学性能评价方法和准则。现有的两种材料(岩石、混凝土)的力学试验规范中标准实验尺寸并不统一,考虑到试件的“尺寸”效应,两种试验规范下试验得出的参数值不能同时使用。由于上述原因,进行了金矿千米深井筒支护系统材料力学性能的对比试验,研究了两种尺寸不同支护系统材料的动、静力学参数关系,提出金矿千米井筒支护材料的力学参数实验的统一标准试件尺寸。2、基于现代流固耦合原理,研究金矿高水压千米深井筒不同注浆加固参数(注浆后的渗透系数、弹性模量、泊松比)下井筒围岩的应力场、位移场和渗流场;基于达西和非达西渗流原理,建立金矿高水压千米深立井井壁渗流条件下的微分方程,求解不同注浆范围、不同注浆参数下的金矿高水压千米深立井围岩应力场和渗流场分析理论。为合理确定金矿高水压千米深立井的注浆参数,提供理论基础。研究井筒原岩应力场,基于我国统一的[BQ]围岩分类标准,结合深立井围岩条件特点,提出金矿深立井井壁设计的围岩分类完善方法。3、研究金矿千米深立井井筒破碎围岩锚固机理。研究立井井筒锚固、注浆井壁设计的理论和方法,将包神衬砌设计公式进一步应用到金矿高水压千米深立井设计理论中。结合解析理论研究及数值模拟研究,开展井筒破碎围岩的锚固力学理论分析研究。研究和掌握立井围岩的锚固作用机理,并进行相应的模型试验,研究提出等效简明的理论分析方法,便于工程设计和施工。4、研究井筒原岩应力场,将注浆加固和锚固结构纳入金矿立井井壁设计范畴,提出完整的金属矿山立井井壁设计方法。本研究以室内力学试验、声波试验、理论推导、数值计算、模型试验作为研究手段。通过研究得出了如下结论及成果:1、本文依托新城金矿千米新主井,开展了金矿立井围岩和混凝土力学性能单轴抗压强度试验对比研究及室内声波力学性能的对比试验研究。通过试验研究总结出适用于金矿立井的衬砌和围岩的室内声波力学性能的试验方法;形成了一套实验室试件无损检测的力学参数的转换方法。将两种材料超声波测试出的参数在相同尺寸试件条件下进行了统一。新城金矿新主井千米井筒原设计使用的设计中使用的C25混凝土横、纵波速度比岩石小,C25混凝土的力学性能比围岩差。在金属矿山井筒中围岩完整段的混凝土井壁衬砌对围岩的支护能力有限。2、推导了基于“流固”耦合作用下的井筒围岩有效应力场公式和注浆加固半径计算公式;通过公式推导得出了考虑非达西渗流系数的井筒注浆加固的渗流场及应力场、位移场公式,以及注浆加固范围设计计算公式。同时得到了金矿(金属矿)高水压千米深立井应力场及渗流场的分析方法。将工程岩体[BQ]分级引入金属矿井筒设计中。3、依据锚固参数等效原理,提出了金矿立井井筒锚杆支护参数的相似模型试验正交试验方法;设计并制造了井筒锚杆支护力学试验研究的模型试验设备;相似模拟试验结论为对围岩等效剪切模量影响因素排序:单根锚杆加固角度为重要因素,锚杆直径次之,施加的锚杆的预紧力影响最小;确定剪切模量G后为金矿立井井壁设计时使用包神公式创造了条件;得出了包含预紧力因素的锚固结构等效弹性模量的修正公式4、依据围岩情况,提出了金矿千米深立井的围岩破碎无水段(Ⅳ级围岩)和围岩破碎高水压段(V级围岩)的两种井壁设计方法;并对依托工程新城金矿新主井千米以深破碎含水围岩进行了井壁设计;绘制出新城金矿新主井的千米以深井壁结构设计图纸。并对新城金矿新主井千米以深的井壁设计进行了验算。最终确定了胶东地区金矿高水压千米深立井井壁结构的设计方法。
冯博[5](2021)在《高地应力区开挖作用下地下洞室围岩破坏机制与稳定性分析 ——以双江口水电站尾水隧洞为例》文中提出中国是全球水利水电工程建设大国,尤其是以地质条件复杂、地应力水平高的西南地区为代表的水电站规模位于世界前列。水电站建设是一个复杂的系统工程,不可避免地需要进行大规模的岩体开挖,岩体开挖会打破原有的应力平衡状态,在洞室围岩产生应力集中现象,导致洞室围岩失稳现象的发生,对水电站建设进程及后期的正常运营产生严重的影响。因此,开展高地应力区开挖扰动条件下的水电站地下洞室围岩稳定性研究具有重要的工程意义。本文以“高应力区地下洞室开挖围岩失稳机制”这一关键科学问题为核心,依托双江口水电站尾水隧洞微震监测项目,对开挖过程中的围岩微震活动特征、震源参数及微破裂机制进行分析,提出了一个新的围岩稳定性评价指标。同时,采用基于强度折减法的真实破裂过程分析软件RFPA2D-SRM,研究了尾水隧洞开挖扰动作用下的围岩应力场与位移场分布,再现了尾水隧洞围岩微破裂渐进演化过程,揭示了围岩的损伤规律与力学机制。研究成果可为高地应力区地下洞室开挖围岩稳定性评价及灾害防治提供参考。本文的主要研究成果如下:(1)成功构建尾水隧洞微震监测系统及可回收式传感器空间阵网。通过人工定点敲击试验及单纯形法,确定了围岩P波波速为5100m/s,此时定位误差平均值为7.2m。结合现场施工情况、同类工程经验,运用时-频分析技术,对双江口水电站尾水隧洞各类事件信号进行识别,并准确地识别出微震信号,确保监测结果的准确可靠。提取爆破开挖事件后产生的首个微震事件,计算爆破点与因爆破产生的微震事件之间的距离从12.1m到44.1m不等,将50m确定为双江口水电站尾水隧洞爆破开挖的影响距离。(2)通过对尾水隧洞围岩微破裂的实时监测,分析了开挖扰动作用下尾水隧洞围岩微震时空分布规律,确定了微震活动与开挖施工的响应关系。基于日累积微震能量E和b值,提出了一个新的围岩稳定性评价指标lg E/b,能够较好地衡量围岩稳定性。分析了累积释放能量、能量指数、累积视体积的演化特征。基于矩张量反演与初动极性相结合的方法确定了尾水隧洞围岩微破裂机制。研究结果表明:lg E/b值增加至峰值是尾水隧洞围岩失稳的前兆特征,lg E/b值与施工强度具有很好的响应关系。在尾水隧洞围岩发生局部失稳前,都会出现累积释放能量与累积视体积快速增加、能量指数大幅度下降的趋势。尾水隧洞围岩微破裂机制以张拉型破裂为主。(3)利用基于强度折减法的真实破裂过程分析软件RFPA2D-SRM,依次模拟了高地应力条件下典型隧洞结构与结构面影响区开挖作用下的围岩微裂隙萌生、发育、扩展的全过程,探究尾水隧洞围岩应力场、位移场分布特征及演化规律。在此基础上,分别开展偏应力状态、结构面不同位置与不同方向影响下的尾水隧洞围岩损伤规律的数值模拟研究,确定了对围岩稳定性影响最小的水平应力值的大小、结构面的安全距离以及结构面的方向,为高地应力区洞室选址、施工进度把控以及洞室危险性评估提供了科学依据。
谭龙[6](2021)在《烟台某地下水封洞库裂隙岩体结构面对围岩稳定性及水封条件影响研究》文中指出为了满足能源战略需要,需大量建设水封洞库。探究水封洞库的相关技术成为了国家能源战略的重中之重,开展水封洞库工程的相关理论和工程实践研究亦成为了新时代的热门课题。而在水封洞库的预可研阶段,由于缺乏充足的钻孔数据,往往对工程的研究工作停留于勘察和理论分析阶段。鉴于此,论文以山东烟台某地下水封洞库工程为例,提出了一种在预可研阶段结合野外踏勘、地质调查、现场原位试验、室内试验、数值模拟等技术手段,对水封洞库进行深入研究的方法。以山东烟台某地下水封洞库工程为例,在预可研阶段,由于钻孔信息较少,在场区进行了野外踏勘工作,并结合少量的钻孔信息进行了岩体结构面三维空间分布特征研究。然后通过分析钻孔内结构面信息特征,建立了基于结构面参数的水力学参数综合模型。通过数值模拟软件,结合结构面统计结果分析了围岩整体稳定性和局部块体稳定性。利用FEFLOW软件,分析了不同情况下水封洞库的水封条件。该方法可成为预可研阶段的乃至后续阶段的通用研究方法。本文取得的主要研究成果如下:(1)结合野外踏勘和室内钻孔图像解译法,统计了场区的露头、防空洞和钻孔内的结构面,并对采集的结构面样本数据进行了筛选和分组。针对野外露头、防空洞和钻孔内部裂隙采样精度不一致的情况,通过控制线密度,删除了钻孔内过于细小的裂隙。根据不同采样点的结构面统计结果筛选出相应的优势结构面,并根据三维结构面网络模型建模需要进行了分组。之后通过AUTOCAD,利用随机函数建立了结构面三维网络模型,并在此基础上提出了相应的轴线选择方式——应该回避结构面密度的最低值区和最高值区,即排除30°~50°,120°~150°两个轴线走向区间。利用三维网络模型纵截面的虚拟钻孔,进行了岩体质量评价,得到本区大型结构面极不发育,岩体完整,质量很好,是大型水封洞库的理想选址区的结论。最后通过传统BQ法对围岩进行分类,并与三维网络模型中给出的结果进行比较,发现二者岩体质量评价的结论一致。该方法可以通过统计裂隙结构面建立三维网络模型,在前期钻孔数目较少的情况下,对场区的结构面分布特征形成初步的认知,有利于后续围岩稳定性和水封条件分析的工作展开。(2)通过分析裂隙岩体渗透系数的理论,筛选出了适合建立综合模型的结构面参数——粗糙度、隙宽、倾角,并通过钻孔录像提取钻孔内裂隙的相关信息,结合Barton的经验公式,建立了基于结构面参数的水力学参数综合模型。通过对比渗透系数与埋深关系曲线的模型计算趋势、室内试验趋势和原位试验趋势,得出模型计算趋势可以较好地反映原位试验的结果,二者与室内裂隙渗流曲线的差异主要来源于样品制备和试验条件。当钻孔某段不易做压水试验时,可用该模型计算结果代替压水试验,或用其减少压水试验数量,节约成本,并有助于水文地质模型的建立。(3)通过ANSYS软件建立水封洞库三维地质模型,分析了有无裂隙经过洞室区域两种情况下的围岩稳定性。根据洞室整体稳定性分析结果,洞室围岩周边塑性区主要集中于洞室两侧,因此需针对该情况进行局部块体稳定性分析。洞室围岩的应力场、位移场及塑性区模拟结果的数值变化量较少,认为其稳定性较好。含裂隙情况下的围岩稳定性变化主要反映在应力方面,并且由于裂隙倾向的特殊性,导致x方向的变化相对明显,而其总应力变化量却不大,因此认为其和无裂隙情况一样,洞室稳定性较好。利用UNWEDGE软件分析了洞室围岩的局部块体稳定性,利用之前的结构面统计结果确定了关键块体,基于关键块体的分析得到:(1)N区的2,3,4结构面组合的左拱顶处的关键块体体积较大,其脱落对施工有一定的威胁;(2)S区的2,3,5结构面的左边墙处的关键块体体积最大,足有4m3,会在施工过程中对人员、器械的安全造成极大威胁。(4)根据之前建立地质模型,通过基于结构面参数的水力学参数综合模型确定洞室围岩渗透系数分层情况,利用FEFLOW软件建立水封洞库水文地质模型,分析了有无裂隙经过洞室区域、有无水幕布置以及开挖还是运营不同工况的不同前提下的水封条件。得出:(1)洞室开挖前布置水幕系统,以保证洞室围岩周边的水封条件,运营过程中也必须布置水幕系统,以维持安全的水封条件;(2)较大裂隙经过洞库区域会极大影响水封性,需要及时对较大裂隙进行封堵。
耿元玲[7](2021)在《云南某铜矿境界矿柱稳定性分析及影响因素研究》文中认为本文以云南某铜矿为研究背景,选取露天转地下的境界矿柱为研究对象,采用境界矿柱的传统理论计算方法、数值模拟方法,对境界矿柱的稳定性进行研究。该铜矿已经完成露天开采转地下开采的工作,现阶段其境界矿柱处于基本稳定状态,但应国家政策要求矿山需要对露天矿坑进行土地复垦灾害恢复治理,这就要求境界矿柱除要承受自重外,还需要承受因土地复垦造成的附加荷载,故对境界矿柱稳定性研究分析是必要的。本文先对现阶段的境界矿柱进行稳定性研究,并对影响境界矿柱的因素进行分析,通过对影响因素的分析,确定各个影响因素对境界矿柱稳定性的重要程度。本论文研究内容主要包括以下几部分:(1)针对研究的矿山进行地质资料的查阅和相关地质状况调查等工作,确定矿山的工程地质条件以及地质地层的情况。(2)选取相关岩样,做室内岩石力学参数试验,确定岩石力学参数;并运用Hoek-Brown准则计算得到岩体力学参数。(3)通过传统理论计算方法对境界矿柱厚度计算,即分别采用K.B.鲁别涅依他公式、结构力学计算法对境界矿柱的最小安全厚度计算,计算结果分别为21.65m和21.61m,均小于境界矿柱的实际厚度,最终确定矿山境界矿柱是处于稳定。(4)根据矿山的实际状况和矿体赋存情况,利用FLAC3D三维建模软件,建立符合矿山实际情况的模型,将矿岩力学参数赋值到模型,在上覆胶结尾砂条件下,通过分析模拟结果中的最大竖向位移、最大主应力、塑性区贯通情况,进而确定了境界矿柱稳定状况。(5)选取间柱厚度、境界矿柱厚度和隔离底板厚度作为境界矿柱的影响因素,依据正交试验设计设置3个因素3个水平,共制定9种方案。对各方案进行数值模拟,确定境界矿柱的最大位移、最大主应力和最小主应力,并对模拟结果进行正交极差分析,确定各影响因素对境界矿柱稳定性的重要程度,为矿山制定土地复垦方案提供决策依据和划定开采保护范围。
吴壮志[8](2020)在《地下水封储油洞库施工过程中的围岩稳定性分析》文中研究指明自工业社会以来,石油便成为人们赖以生存的重要资源。特别是21世纪以后,石油对经济发展有巨大的促进作用,各个国家和地区对石油资源的开采度越来越高,对石油的进口量和消耗量也在不断增大,国际原油的价格因此也动荡不安,所以,为了国家的经济稳定和民生需求,我国急需快速建立石油储备体系,以稳定石油价格和保障社会的正常运行。储存石油的方式多种多样,主要包括地上和地下两种形式,但是在各种因素的影响之下,地下水封储油洞库往往具有经济效益较好、运营方便和安全稳定性高等优势,是各国使用率较高的一种石油储备形式。国际上普遍采用地下水封储油洞库的形式来储存石油,是因为相比于地上储油方式来说,其优势比较显而易见,其中主要包括:安全稳定性高、经济效益好、土地占用率小、运行和维护方便、防火性能高等特点。它的结构形式比较复杂,但通常都具有高边墙、大断面和不施加衬砌的特点,由于洞库所处的地质环境比较复杂、工程活动影响因素多、洞室跨度较大、围岩的种类也多种多样,所以,这些因素都可能破坏洞库的稳定性。由于洞室开挖断面较大、围岩应力释放比较复杂、施工工序也较为繁琐,因此,研究地下水封储油洞库施工过程中的围岩稳定性分析方法,不仅可以丰富相关领域的科研理论,而且能为相关工程领域的建设提供有价值的指导,并且能够提高洞库在建设时的稳定性、经济性和方便性等。本文主要讨论的课题为地下水封储油洞库施工过程中的围岩稳定性分析,通过总结前人在此领域的相关工作,进行资料整理和理论研究,并采用数值模拟的方法对地下水封储油洞库施工过程中的不同开挖方案和空间布置形式进行了建模和分析计算,取得的主要研究成果和结论如下:(1)借鉴相关地下水封储油洞库的理论和研究,本文针对洞室开挖过程中的影响围岩稳定性因素进行了详细的分析介绍和总结。(2)采用了FLAC3D建模方式进行建模和分析计算,通过设置四种不同工况,建立了洞室施工过程中四种不同的开挖方式的模拟,并对围岩塑性区、应力场、水平和竖向变形量进行研究总结,优化了洞室的开挖方案。(3)通过建立洞室模型,进行建模计算分析,分别对地下水封储油洞库的两种断面形状进行比较分析,主要对围岩塑性区、应力场、水平和竖向变形量进行研究总结,优化了洞室的断面形式。(4)对主洞室设置了三种不同的间距方案,并分别对三种方案进行建模和比较分析,并对围岩塑性区、应力场、水平和竖向变形量进行研究总结,优化了洞室的空间布置形式。本文主要对地下水封储油洞库施工过程中的围岩稳定性进行分析研究,期间采用的研究方法和取得的研究成果,能够极大地优化地下水封洞库的开挖方案、断面形式和空间布置形式,不仅丰富了相关理论研究,还能够对我国日后的地下水封储油洞库工程的建设提供指导意见,提高其施工效率。
庄端阳[9](2019)在《开挖作用下大型地下水封石油洞库的渗流通道识别与稳定性研究》文中进行了进一步梳理大型地下水封石油洞库兼具大储量、高安全性、强应急能力、低造价、节约土地资源等优点,是目前国际上石油(气)等能源储存的主要方式之一。由于地下水封石油洞库通过在地下水位以下一定深度开挖大型洞室,采用天然地下水和人工水幕系统的水封作用将油品封存在洞室内,所以洞库围岩渗流和稳定性是其建设过程中面临的基础科学问题。在强卸荷开挖作用下,洞库围岩易发生地下水渗漏和围岩失稳等问题,这些问题本质上是呈级序分布的不同尺度破坏相互耦合作用,并在洞库围岩上的串级显现的结果。本文从大型地下水封石油洞库围岩变形破坏的多尺度特性出发,集成洞库围岩节理数字摄影测量、RFPA(Rock Failure Process Analysis)数值试验和工程数值仿真的优势,提出一种大型地下水封石油洞库多尺度等效力学分析方法。同时,基于地下水封石油洞库微震监测,研究开挖过程中的洞库围岩微破裂时空分布特征,圈定和识别开挖作用下洞库围岩优势渗流通道,揭示开挖作用下洞库围岩失稳机理及其前兆规律,为地下水封石油洞库渗漏和失稳灾害的分析预警提供理论依据和技术支撑。本文主要完成内容有如下几个方面:(1)借助数字摄影测量和节理网络模拟技术,确定锦州某地下水封石油洞库围岩节理产状的分布概型及其概率分布特征参数,建立洞库围岩三维随机节理网络。采用RFPA数值试验方法,反分析洞库围岩细观力学参数。在此基础上,结合宏观节理网络模型,开展不同尺寸节理岩体数值试验,研究节理岩体力学参数的尺寸效应,获取节理岩体REV及其等效力学参数。基于岩体宏一细观等效原理,考虑岩石细观非均匀和宏观节理随机分布特征,提出了一种洞库围岩多尺度等效力学分析方法,实现对洞库围岩力学响应的多尺度等效数值仿真分析。(2)依托锦州某地下水封石油洞库工程,采用期望误差估计与主动触发测试相结合的方法优化微震传感器空间阵列。在此基础上成功构建了国内首套地下水封石油洞库施工微震监测系统,所构建的微震系统平均定位精度达到7.5 m,实现了对强卸荷开挖作用下的洞库围岩微破裂信息进行24小时连续监测。揭示了开挖过程中洞库围岩微破裂的时空分布规律,建立了围岩微震活动性与开挖施工之间的响应关系,确定了锦州某地下水封洞库储油洞室爆破开挖影响区范围达到120m,与经验公式法确定的爆破影响区范围基本一致。(3)突破传统以水位、水量等表观信息为依据进行洞库地下水渗漏分析的思路,着眼于围岩微破裂的连通特性及其扩展趋势,提出了基于微震监测的地下水封石油洞库围岩优势渗流通道三维实时识别方法。采用新生破裂面矩张量分析方法,获取开挖作用下围岩新生微破裂产状,基于图论模型和图的优先遍历方法,根据洞库渗流场数值模拟得到的围岩孔隙水压力的高低设置优势渗流通道的搜索优先级,查明开挖作用下围岩新生微破裂的空间连通性,圈定和识别了研究区域内的5条优势渗流通道,并通过水幕孔供水数据及现场踏勘验证了优势渗流通道方法的有效性。(4)基于岩石破坏过程中的能量耗散原理,讨论了开挖卸荷作用下大型地下水封石油洞库围岩能量转化形式及其演化规律,揭示了开挖卸荷作用下洞库围岩的能量积聚、释放和转移现象(3E现象),论证了采用微震能量分析洞库围岩能量演化及其稳定性的可行性。根据微震能量密度的演化特征,追踪开挖过程中围岩的3E现象,圈定洞库围岩的危险区域,并结合基于多尺度等效力学方法的围岩应力和变形分析,探究了洞库围岩的开挖稳定性,指出了累积视体积快速增长且微震能量密度显着增加的现象是洞室围岩失稳的前兆特征,为建立大型地下水封石油洞库稳定性的监测预警体系奠定基础。
刘杰[10](2018)在《地下水封石油洞库岩体结构表征及力学特性研究》文中提出地下水封洞库储油是目前国际上最主要的战略石油储备方式。而我国修建地下水封洞库目前尚处于起步阶段,需要解决特大断面洞库安全快速施工及水幕系统设计等关键技术所涉及的诸多难题。结构面是保证水封系统有效性和控制洞库稳定性的关键因素,开展洞库岩体结构特征及力学特性的研究具有重要的理论意义和工程实用价值。为此,本文以某大型地下水封石油洞库为工程依托,对岩体质量分级及力学参数的估算方法、结构面优势分组及裂隙网格构建技术、裂隙网格几何连通性及结构尺寸效应、洞库地下水渗流规律及施工过程的力学效应进行了系统研究,主要研究内容如下:(1)在工程地质调查的基础上,结合结构面摄影测量数字识别技术,准确掌握了洞库典型地段岩体结构面分布特征,采用RMR、Q与GSI三种岩体分级方法对洞库岩体进行了综合质量评价,并分析了不同分级方法之间的差异性和关联性;归纳了一系列利用岩体分级估算岩体强度和变形模量参数的经验关系式,并提出了更可靠的估算岩体力学参数的方法。(2)针对传统K均值聚类算法对初始聚类中心敏感、易陷入局部最优的问题,提出了一种改进的近邻传播聚类算法对岩体结构面产状进行优势分组,成功实现了地下水封洞库岩体结构面的分组。该算法与Shanley和Mahtab方法、模糊C均值聚类、谱聚类和粒子群聚类方法相比具有更高的鲁棒性和计算效率;根据结构面聚类分组结果,通过对各组结构面几何参数进行统计得到其概率分布模型;基于蒙特卡洛方法,采用MATLAB编程实现了三维裂隙网格可视化的计算机仿真模拟。(3)基于裂隙网格生成技术,以裂隙交线为基础开展岩体结构面连通性、几何特征及尺寸效应的研究,统计分析了连通性参数随岩体尺寸的变化规律,并探讨了裂隙产状及尺寸对裂隙连通性的影响;基于改进的深度优先搜索算法及Dijkstra算法求解了裂隙岩体的三维渗透路径和渗透最短路径;基于连通性参数即单位体积内结构面面积、单位体积内结构面相交次数和单位体积内结构面交线的长度及节理结构分形维数,得到了不同参数所对应的结构表征单元体(REV)。(4)基于离散介质理论,开展了洞库裂隙岩体等效渗透系数的尺寸效应及各向异性的研究,得到了渗透系数张量及REV;随后,采用连续介质数值模拟方法开展了地下水封石油洞库各向异性渗流特征的研究,并计算了洞库渗水量。该研究成果有助于进一步认清地下水封石油洞库的水封机制。(5)开展了流固耦合作用下相邻两洞库三台阶开挖过程的施工性态空间效应的数值模拟研究,得到了掌子面推进过程中围岩不同部位主应力大小及方向沿纵向开挖尺寸的演化规律及纵向变形曲线,同时对两个洞库施工的相互影响进行了研究,为水幕系统作用下的洞库支护设计提供了一定的理论基础。
二、洞库爆破围岩分类(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、洞库爆破围岩分类(论文提纲范文)
(1)动静载作用下地下洞室稳定性数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 爆炸荷载对地下洞室动力响应研究现状 |
1.2.2 地下洞室围岩稳定性研究现状 |
1.2.3 地下洞室的抗爆支护措施研究 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 技术路线 |
1.5 研究创新之处 |
2 动静载作用下地下洞室ABAQUS GUI二次开发 |
2.1 ABAQUS GUI插件开发理论 |
2.1.1 ABAQUS各模块之间的关系 |
2.1.2 ABAQUS脚本接口与对象模型 |
2.1.3 ABAQUS GUI工作原理及集成方式 |
2.1.4 插件程序的组成 |
2.2 动静载作用下地下洞室分析平台程序设计 |
2.2.1 插件功能 |
2.2.2 图形界面设计 |
2.2.3 内核程序设计及代码实现 |
2.3 动静载作用下地下洞室分析平台功能测试 |
2.3.1 插件安装 |
2.3.2 数据测试 |
2.3.3 前后处理功能测试 |
2.4 本章小结 |
3 动静载作用下地下洞室稳定性评价研究 |
3.1 围岩弱化表征方法 |
3.2 基于ABAQUS的围岩弱化数值模拟方法 |
3.2.1 用户子程序简介 |
3.2.2 用户子程序USDFLD接口的原理 |
3.3 动静载作用下地下洞室破坏特征分析 |
3.3.1 爆炸荷载 |
3.3.2 洞室模态分析 |
3.3.3 基于MATLAB获取塑性区面积的算法设计 |
3.3.4 应力波的传播过程 |
3.3.5 洞室围岩的变形特点 |
3.4 动静载作用下地下洞室稳定性评价方法 |
3.5 本章小结 |
4 动静载作用下地下洞室稳定性影响因素研究 |
4.1 计算方案 |
4.2 埋深对洞室稳定性的影响 |
4.3 洞型对洞室稳定性的影响 |
4.4 峰值荷载对洞室稳定性的影响 |
4.5 围岩级别对洞室稳定性的影响 |
4.6 侧压力系数对洞室稳定性的影响 |
4.7 本章小结 |
5 动静载作用下地下洞室支护结构研究 |
5.1 衬砌支护作用下洞室的抗爆性能研究 |
5.1.1 混凝土弹塑性损伤模型与参数选取 |
5.1.2 衬砌支护作用下洞室的变形及振动响应 |
5.1.3 衬砌的损伤分布 |
5.1.4 衬砌厚度对支护效果的影响 |
5.2 锚杆支护作用下洞室的抗爆性能研究 |
5.2.1 锚杆在ABAQUS中模拟的方法 |
5.2.2 锚杆支护作用下洞室的变形及振动响应分析 |
5.2.3 锚杆间距对支护结果的影响 |
5.2.4 锚杆长度对支护结果的影响 |
5.3 锚杆和衬砌载支护 |
5.4 泡沫类材料的夹心复合衬砌 |
5.4.1 泡沫铝本构模型 |
5.4.2 泡沫类材料夹芯的复合衬砌抗爆性能数值分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论和展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(4)胶东地区金矿高水压千米深立井井壁设计理论与应用(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
术语表 |
1 引言 |
2 选题与文献综述 |
2.1 研究背景和意义 |
2.1.1 国内外金矿资源的开发与井筒建设 |
2.1.2 选题的必要性与意义 |
2.2 国内外研究现状 |
2.2.1 立井井壁设计的发展历程 |
2.2.2 围岩分级理论在地下支护理论的应用与发展 |
2.2.3 流固耦合和现代新奥法理论研究发展 |
2.3 研究内容、目的与技术路线 |
2.3.1 金属矿硬岩井壁设计研究存在的问题 |
2.3.2 研究内容、目的和技术路线 |
3 基于围岩衬砌统一尺度的力学性能对比试验研究 |
3.1 岩石混凝土强度对比试验 |
3.1.1 井筒地质与围岩评价 |
3.1.2 井筒支护体系材料力学性能试验的研究方案 |
3.1.3 力学性能试验数据的处理与分析 |
3.1.4 试验参数的进一步研究和讨论 |
3.2 岩石混凝土超声波对比试验 |
3.2.1 实验目的与实验设计 |
3.2.2 混凝土与岩石超声波性能对比研究 |
3.3 本章结论 |
4 基于流固耦合原理的深立井永久支护力学分析的基础理论研究 |
4.1 深立井原岩自重应力场 |
4.2 基于达西渗流的流固耦合力学模型解答 |
4.2.1 注浆加固的流固耦合数学模型 |
4.2.2 注浆加固井筒的流固耦合问题解答 |
4.2.3 注浆加固井筒的流固耦合解答验证 |
4.2.4 注浆效果对渗流场与应力的影响 |
4.3 基于线性与非线性渗流的井筒流固耦合对比研究 |
4.3.1 基本假定 |
4.3.2 渗流场解推导 |
4.3.3 应力场解推导 |
4.3.4 应力及流量分析 |
4.4 井筒围岩稳定性分析与围岩分级方法 |
4.4.1 [BQ]围岩分级 |
4.4.2 [BQ]围岩分级的改进和金矿井筒井壁结构分类 |
4.5 本章结论 |
5 基于围岩锚固的结构力学性能参数等效的模型试验研究 |
5.1 基于锚固原理的井筒力学模型理论及参数等效原理 |
5.2 相似模拟试验设计 |
5.2.1 试验的相似比及相似材料的选择: |
5.2.2 实验设备的设计及制作 |
5.2.3 监测系统及锚杆 |
5.2.4 正交试验设计 |
5.3 相似模拟试验过程 |
5.4 相似模拟试验数据分析 |
5.4.1 围岩的位移分析 |
5.4.2 井筒锚固结构参数影响分析与经验修正 |
5.5 模型试验的数值分析研究 |
5.5.1 预应力全长粘结锚杆数值模型建立的实现方法 |
5.5.2 相似模型试验数值模拟研究 |
5.6 本章结论 |
6 基于广义包神井壁设计理论及应用 |
6.1 基于围岩分级与广义包神力学模型的井壁设计理论 |
6.1.1 深部无水破碎围岩(IV级)的井壁设计理论 |
6.1.2 深部高水压破碎围岩(V级)的井壁设计理论 |
6.2 基于涌水量计算的注浆(锚杆)加固范围确定(新城金矿应用) |
6.2.1 新城新主井井筒工程概况 |
6.2.2 新城金矿新主井锚杆设计参数的确定 |
6.3 新型井壁结构设计方案 |
6.4 验证井壁设计可靠性及深部井筒力学分析 |
6.4.1 深部不同水平的井筒力学建模及分析 |
6.4.2 深部井筒设计可靠性验证 |
6.5 本章结论 |
7 结论 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(5)高地应力区开挖作用下地下洞室围岩破坏机制与稳定性分析 ——以双江口水电站尾水隧洞为例(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 施工期地下洞室围岩稳定性研究现状 |
1.2.2 微震监测技术研究现状 |
1.3 本文研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 双江口水电站工程背景 |
2.1 工程概况 |
2.2 地形地貌 |
2.3 地层岩性 |
2.4 地质构造 |
2.5 水文地质条件 |
2.6 岩体地应力特征 |
2.7 尾水隧洞施工概况及地质条件 |
2.7.1 施工概况 |
2.7.2 地质条件 |
2.8 本章小结 |
3 尾水隧洞微震监测系统构建与测试 |
3.1 微震监测基本原理 |
3.2 微震监测系统构建 |
3.2.1 系统布设 |
3.2.2 供电及布线 |
3.2.3 传感器的安装及回收 |
3.3 定位误差与波速优化 |
3.4 波形识别 |
3.5 爆破影响区确定 |
3.6 本章小结 |
4 尾水隧洞开挖过程震源参数及震源机制分析 |
4.1 定量地震学理论 |
4.2 微震事件时空分布规律 |
4.2.1 微震事件时间分布规律 |
4.2.2 微震事件空间分布规律 |
4.3 微震活动与开挖施工的响应关系 |
4.4 基于震源多参数综合分析的尾水隧洞围岩稳定性判别 |
4.4.1 lgE/b值演化特征 |
4.4.2 累积释放能量、能量指数、累积视体积演化特征 |
4.5 基于矩张量反演与初动极性综合判别法的围岩微破裂破坏机制研究 |
4.5.1 理论介绍 |
4.5.2 尾水隧洞围岩微破裂矩张量反演与平均极性计算 |
4.6 本章小结 |
5 开挖作用下尾水隧洞围岩损伤规律数值分析 |
5.1 RFPA~(2D)-SRM基本原理 |
5.1.1 细观基元赋值 |
5.1.2 RFPA~(2D)-SRM的强度准则 |
5.1.3 RFPA~(2D)-SRM的失稳判据与安全系数 |
5.2 围岩细观力学参数确定 |
5.3 典型隧洞结构开挖作用下的围岩损伤规律 |
5.3.1 数值模型及其边界条件 |
5.3.2 典型隧洞结构开挖数值计算结果分析 |
5.3.3 典型隧洞结构开挖数值计算结果与微震监测结果的对比 |
5.4 结构面影响区开挖作用下的围岩损伤规律 |
5.4.1 结构面影响的应力概化模型 |
5.4.2 结构面影响区隧洞开挖数值计算结果分析 |
5.5 不同偏应力状态对尾水隧洞围岩稳定性的影响 |
5.6 结构面位置对尾水隧洞围岩稳定性的影响 |
5.7 结构面方向对尾水隧洞围岩稳定性的影响 |
5.8 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(6)烟台某地下水封洞库裂隙岩体结构面对围岩稳定性及水封条件影响研究(论文提纲范文)
作者简历 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题依据与研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 地下水封洞库发展 |
1.2.2 裂隙渗流国内外研究现状 |
1.2.3 水封洞库围岩稳定性研究现状 |
1.2.4 水封洞库围岩水封条件研究现状 |
1.2.5 小结 |
1.3 创新点 |
1.4 技术路线 |
第二章 工程区域概况 |
2.1 地理及交通状况 |
2.2 场区工程地质条件 |
2.2.1 岩体的类型及其工程性质 |
2.2.2 地形地貌 |
2.2.3 地质构造 |
2.2.4 新构造运动、地震及不良地质作用 |
2.2.5 水文地质条件 |
第三章 基于少量钻孔的岩体结构面三维空间分布特征研究 |
3.1 结构面采样基本原理 |
3.1.1 结构面采样的对象选择 |
3.1.2 岩体结构面采样方法 |
3.1.3 岩体结构面采样方法改进 |
3.2 结构面样本数据筛选及分组 |
3.2.1 样本筛选 |
3.2.2 结构面分组 |
3.3 结构面三维网络模拟 |
3.3.1 结构面三维网络模型建立 |
3.3.2 结构面三维网络模型分析 |
3.4 岩体质量分级 |
3.4.1 初步判断 |
3.4.2 BQ法岩体质量分级 |
3.5 小结 |
第四章 基于结构面参数的水力学参数综合模型研究 |
4.1 裂隙岩体渗透系数的理论基础 |
4.2 结构面参数选取 |
4.3 模型建立 |
4.3.1 粗糙度获取 |
4.3.2 隙宽获取 |
4.3.3 倾角获取 |
4.4 裂隙渗流室内试验模型 |
4.5 钻孔压水试验及其模型建立 |
4.5.1 钻孔压水试验 |
4.5.2 钻孔压水试验结果分析 |
4.6 数据分析 |
4.6.1 计算渗透系数与实测值的对比分析 |
4.6.2 渗透系数变化趋势分析 |
4.7 小结 |
第五章 水封洞库洞室围岩稳定性研究 |
5.1 水封洞库洞室建模特征剖面选择 |
5.2 水封洞库整体稳定性分析 |
5.2.1 模型建立 |
5.2.2 模型边界条件 |
5.2.3 模型参数选取 |
5.2.4 水封洞库整体稳定性分析 |
5.3 含裂隙情况下的围岩稳定性 |
5.3.1 地下水封洞库区域潜在危险裂隙选取 |
5.3.2 含裂隙情况下围岩稳定性分析 |
5.3.3 含裂隙与无裂隙情况下围岩稳定性对比分析 |
5.4 基于优势结构面地下洞库局部块体稳定性分析 |
5.4.1 块体稳定性计算的基本理论 |
5.4.2 优势结构面及参数选取 |
5.4.3 局部块体稳定性分析 |
5.5 小结 |
第六章 不同情况下的水封洞库水封条件研究 |
6.1 地下水封洞库水封条件评价指标 |
6.2 评价指标的估算 |
6.3 地下水封洞库水文地质模型 |
6.3.1 地下水流数学模型 |
6.3.2 模型基本设置 |
6.3.3 模型边界条件 |
6.3.4 模型参数选取 |
6.4 地下水封洞库水封条件评价 |
6.4.1 运营中水头分布 |
6.4.2 开挖中水头分布 |
6.5 含裂隙情况下地下洞库水封条件评价 |
6.6 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 九目山库址区工程地质图 |
附录2 九目山库址区水文地质图 |
附录3 物理力学试验结果汇总表 |
(7)云南某铜矿境界矿柱稳定性分析及影响因素研究(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 国内外境界矿柱的研究综述 |
1.2.1 传统理论方法对境界矿柱稳定性的研究现状 |
1.2.2 数值模拟对境界矿柱稳定性的研究现状 |
1.3 主要研究内容及主要工作 |
1.4 技术路线图 |
第二章 矿山工程地质概况及开采现状 |
2.1 矿山地质概况 |
2.1.1 交通位置 |
2.1.2 地层 |
2.1.3 构造 |
2.2 矿床开采技术条件 |
2.2.1 工程地质条件 |
2.2.2 水文地质条件 |
2.2.3 环境地质条件 |
2.3 矿体特征 |
2.4 采矿方法概况 |
2.5 本章小结 |
第三章 宏观岩体力学参数取值分析 |
3.1 室内岩石力学试验 |
3.1.1 岩石的取样工作 |
3.1.2 试件的制备 |
3.1.3 试验内容及试验结果 |
3.2 岩体结构面的调查 |
3.3 岩体力学参数的确定 |
3.3.1 岩体质量评价 |
3.3.2 基于Hoek-Brown强度准则的岩体力学参数确定 |
3.4 岩石力学参数处理结果汇总 |
3.5 本章小结 |
第四章 境界矿柱稳定性分析 |
4.1 传统理论计算 |
4.1.1 K.B.鲁别涅依他公式 |
4.1.2 结构力学计算法 |
4.1.3 传统理论计算结果及分析 |
4.2 FLAC3D概况 |
4.2.1 本构模型及屈服准则 |
4.2.2 FLAC3D软件的分析步骤 |
4.3 模型初始化 |
4.3.1 建立模型 |
4.3.2 力学参数的选取 |
4.3.3 初始地应力生成 |
4.4 数值模拟及稳定性分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 影响境界矿柱稳定性因素的研究 |
5.1 影响因素的正交试验设计 |
5.1.1 正交试验设计简介 |
5.1.2 正交试验模拟方案 |
5.2 各个方案模拟结果的分析 |
5.3 各影响境界矿柱稳定性因素的重要程度分析 |
5.3.1 各影响因素的极差分析 |
5.3.2 对矿山维持境界矿柱稳定的建议 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 不足与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 A |
附录 B |
附录 C |
(8)地下水封储油洞库施工过程中的围岩稳定性分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
前言 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及研究意义 |
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 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 地下洞室稳定性评价的研究现状 |
1.3.1 定性分析方法 |
1.3.2 定量分析方法 |
1.4 地下水封储油洞库的储油原理 |
1.5 研究内容及技术路线 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 技术路线 |
第二章 地下洞库围岩稳定性影响因素分析 |
2.1 地下水封洞库的特点 |
2.2 地下洞库围岩的变形破坏机理 |
2.2.1 围岩变形破坏原因 |
2.2.2 围岩变形破坏类型 |
2.3 影响围岩稳定性的主要因素 |
2.4 围岩失稳的评价方法 |
2.4.1 围岩的弹塑性理论 |
2.4.2 围岩的应力状态 |
2.4.3 围岩失稳的判据 |
2.5 建模方法简介 |
2.5.1 本构模型 |
2.5.2 计算原理及过程 |
2.5.3 FLAC3D在岩土工程中的适用性 |
第三章 地下水封储油洞库围岩稳定性分析 |
3.1 计算模型 |
3.2 边界条件 |
3.3 围岩物理力学参数 |
3.4 开挖工况设置 |
3.5 计算结果分析 |
3.5.1 初始阶段分析 |
3.5.2 方案一开挖结果分析 |
3.5.3 方案二开挖结果分析 |
3.5.4 方案三开挖结果分析 |
3.5.5 方案四开挖结果分析 |
3.6 各开挖方案比较优化 |
3.7 单洞分步开挖分析 |
第四章 主洞室断面形状和间距的优化研究 |
4.1 断面形状优化 |
4.1.1 模型建立 |
4.1.2 围岩物理力学参数 |
4.1.3 计算结果分析 |
4.1.4 结果比较分析 |
4.2 主洞室间距优化 |
4.2.1 模型建立 |
4.2.2 围岩物理力学参数 |
4.2.3 计算结果分析 |
4.2.4 结果比较分析 |
第五章 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 未来展望 |
参考文献 |
作者简介、发表文章及研究成果目录 |
致谢 |
(9)开挖作用下大型地下水封石油洞库的渗流通道识别与稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 选题背景和研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 工程岩体多尺度力学研究 |
1.2.2 地下水封洞库围岩渗流特性与稳定性研究 |
1.2.3 地下洞室微震监测研究 |
1.3 本文主要研究内容与研究路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 研究路线 |
2 洞库围岩节理测量、统计与模拟 |
2.1 引言 |
2.2 工程背景 |
2.2.1 锦州某地下水封石油洞库工程概况 |
2.2.2 工程地质和水文地质条件 |
2.3 基于数字摄影测量的洞库围岩节理信息统计 |
2.3.1 数字摄影测量系统 |
2.3.2 洞库围岩节理测量和分组 |
2.3.3 洞库围岩节理参数概率分布规律 |
2.4 洞库围岩节理网络模拟 |
2.4.1 统计均质区划分及模拟区域 |
2.4.2 节理网络模拟参数 |
2.4.3 节理网络生成 |
2.4.4 节理网络模拟效果检验 |
2.5 本章小结 |
3 洞库围岩表征单元体及多尺度等效力学分析方法 |
3.1 引言 |
3.2 围岩细观力学参数反分析 |
3.2.1 RFPA基本原理 |
3.2.2 细观力学参数 |
3.3 洞库围岩尺寸效应及表征单元体 |
3.3.1 数值分析模型 |
3.3.2 尺寸效应分析 |
3.3.3 REV及其等效力学参数 |
3.3.4 等效力学参数的验证 |
3.4 洞库围岩多尺度等效力学分析方法 |
3.4.1 多尺度等效力学分析方法 |
3.4.2 案例分析 |
3.5 本章小结 |
4 地下水封石油洞库开挖过程微震活动特征研究 |
4.1 引言 |
4.2 洞库施工概况 |
4.3 洞库微震监测系统构建与测试 |
4.3.1 微震监测原理 |
4.3.2 微震监测系统构建 |
4.3.3 定位精度测试与波速优化 |
4.3.4 波形识别和噪声滤除 |
4.4 储油洞室开挖过程微震活动特征 |
4.4.1 定量微震学理论 |
4.4.2 微震时空分布规律 |
4.4.3 微震活动特征与开挖施工的响应关系 |
4.5 本章小结 |
5 开挖过程中的围岩优势渗流通道识别研究 |
5.1 引言 |
5.2 洞库施工期的围岩渗流规律 |
5.2.1 RFPA~(2D)-flow基本原理 |
5.2.2 典型洞库结构渗流规律分析 |
5.2.3 岩脉影响区渗流规律分析 |
5.3 新生微破裂的矩张量分析方法 |
5.3.1 矩张量理论 |
5.3.2 矩张量分析方法 |
5.3.3 计算案例 |
5.4 洞库围岩优势渗流通道识别 |
5.4.1 洞库围岩新生微破裂的空间分布 |
5.4.2 洞库围岩新生微破裂的连通性 |
5.4.3 围岩优势渗流通道识别 |
5.5 本章小结 |
6 开挖卸荷作用下洞库围岩能量演化规律与稳定性研究 |
6.1 引言 |
6.2 开挖卸荷作用下的洞库围岩能量演化规律 |
6.2.1 开挖卸荷作用下岩体能量种类 |
6.2.2 开挖卸荷作用下的岩体能量转化和3E现象 |
6.2.3 开挖过程中洞库围岩能量演化特征 |
6.3 基于多尺度等效力学分析的围岩稳定性 |
6.4 洞库围岩失稳的微震前兆 |
6.4.1 围岩失稳前兆分析方法 |
6.4.2 围岩失稳的微震前兆特征 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
附录 第2章中K-S单样本检验量临界值表 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(10)地下水封石油洞库岩体结构表征及力学特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 岩体结构面网格模拟技术 |
1.2.2 岩体裂隙结构特征研究 |
1.2.3 地下水封洞库施工过程研究 |
1.3 存在的问题及拟解决的思路 |
1.4 本文研究内容及技术路线 |
第2章 洞库岩体质量分级及力学参数研究 |
2.1 引言 |
2.2 工程概况 |
2.2.1 工程地质 |
2.2.2 水文地质 |
2.3 洞库岩体质量评价 |
2.3.1 基于摄影测量的岩体结构面数字识别 |
2.3.2 室内岩石力学试验 |
2.3.3 岩体质量评价与关联性分析 |
2.4 岩体力学参数估算 |
2.4.1 Hoek-Brown参数 |
2.4.2 岩体变形模量 |
2.4.3 岩体强度 |
2.4.4 等效Mohr-Coulomb强度参数 |
2.5 本章小结 |
第3章 岩体结构面优势分组及三维裂隙网格构建 |
3.1 引言 |
3.2 基于改进的近邻传播算法的岩体结构面产状聚类分析 |
3.2.1 问题的数学模型 |
3.2.2 近邻传播聚类算法 |
3.2.3 算法验证 |
3.2.4 工程应用 |
3.3 岩体裂隙网格模拟技术 |
3.3.1 结构面几何参数概率模型 |
3.3.2 裂隙网格模拟步骤 |
3.3.3 裂隙网格可视化 |
3.4 本章小结 |
第4章 裂隙岩体结构连通性分析 |
4.1 引言 |
4.2 裂隙间关系判定方法 |
4.3 裂隙岩体连通性分析 |
4.3.1 裂隙网格连通性参数统计分析 |
4.3.2 裂隙几何参数对连通性的影响 |
4.4 基于图论的裂隙岩体渗透路径搜索 |
4.4.1 裂隙网格的图论模型 |
4.4.2 三维裂隙网格渗透路径的计算机实现 |
4.5 裂隙岩体结构尺寸效应及表征 |
4.5.1 连通性参数尺寸效应及表征 |
4.5.2 裂隙岩体结构的分形研究及表征 |
4.6 本章小结 |
第5章 地下水封石油洞库渗流特征研究 |
5.1 引言 |
5.2 渗透系数张量计算 |
5.2.1 基本原理 |
5.2.2 计算方法 |
5.2.3 计算结果 |
5.3 储油洞库地下水渗流特征的数值模拟分析 |
5.3.1 FLAC3D流固耦合概述 |
5.3.2 计算模型及边界条件 |
5.3.3 岩体力学参数 |
5.3.4 分析步骤 |
5.3.5 模拟结果分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 地下水封石油洞库施工过程力学特征分析 |
6.1 引言 |
6.2 数值模型及方案设定 |
6.2.1 计算模型 |
6.2.2 方案设定 |
6.2.3 监测点布置原则 |
6.3 计算结果分析 |
6.3.1 围岩应力变化规律分析 |
6.3.2 围岩位移变化规律分析 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
四、洞库爆破围岩分类(论文参考文献)
- [1]动静载作用下地下洞室稳定性数值模拟研究[D]. 吴钦. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]断层破碎带影响下地下水封石洞油库围岩稳定性分析[D]. 刘明宾. 东北石油大学, 2021
- [3]浅埋大跨度地下硐室围岩及衬砌结构抗爆性能研究[D]. 付安琪. 中国矿业大学, 2021
- [4]胶东地区金矿高水压千米深立井井壁设计理论与应用[D]. 徐衍. 北京科技大学, 2021
- [5]高地应力区开挖作用下地下洞室围岩破坏机制与稳定性分析 ——以双江口水电站尾水隧洞为例[D]. 冯博. 大连理工大学, 2021(01)
- [6]烟台某地下水封洞库裂隙岩体结构面对围岩稳定性及水封条件影响研究[D]. 谭龙. 中国地质大学, 2021
- [7]云南某铜矿境界矿柱稳定性分析及影响因素研究[D]. 耿元玲. 昆明理工大学, 2021(01)
- [8]地下水封储油洞库施工过程中的围岩稳定性分析[D]. 吴壮志. 东北石油大学, 2020(03)
- [9]开挖作用下大型地下水封石油洞库的渗流通道识别与稳定性研究[D]. 庄端阳. 大连理工大学, 2019(06)
- [10]地下水封石油洞库岩体结构表征及力学特性研究[D]. 刘杰. 东北大学, 2018(01)