超大规模地下铁路车站围岩特征及其稳定性研究

论文摘要

新京张城际铁路八达岭地下车站是新建京张城际铁路的重点控制工程,对站址区进行围岩稳定性研究,可以为该工程建设提供十分重要的理论依据。本文以新京张城际铁路八达岭地下车站为依托,在总结前人研究成果的基础上,分析了站址区的地形地貌、地层岩性、地质构造等地质背景,基于现场勘查资料和室内外实验成果,对地下站站址区的围岩稳定性展开研究。其相关工作和成果有：(1)综述了当前国内外类似工程概况和围岩稳定性的分析方法,为站址区的围岩稳定性研究提供借鉴和参考。(2)根据现场实验及室内实验结果,分析了站址区岩体的初始应力场及岩石的力学性质；通过现场物探及钻探,指出了站址区岩体的完整程度及地层岩性；通过抽水实验,了解站址区地下水情况。(3)根据资料、现场勘查资料和室内外试验成果,分别采用RMR法和Q法围岩分级方法对站址区围岩进行等级划分。结果表明,站址区围岩的强风化层及全风化层基本属于Ⅳ级,地下车站通过区域基本属于Ⅲ级,其中,侵入岩脉中正长岩脉属于Ⅲ级围岩。(4)运用ABAQUS有限元分析软件模拟了车站硐室开挖施工的过程；对无支护毛洞围岩的应力场特征、位移场特征、塑性破坏区做出了详细剖析,为后期八达岭地下车站支护参数的选取优化等提供理论依据。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 选题背景及研究意义
• 1.2 国内外类似工程概况及研究现状
• 1.2.1 国内类似工程概况及研究现状
• 1.2.2 国外类似工程建设现状
• 1.3 国内外隧道围岩稳定性研究现状
• 1.3.1 隧道围岩稳定性的分析方法现状
• 1.3.2 国内外隧道围岩稳定性研究的新趋势
• 1.4 本文主要研究的内容和思路
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 研究思路与技术路线
• 2 八达岭地下站站址区工程地质特征
• 2.1 工程概况
• 2.2 地形地貌
• 2.3 地质构造
• 2.3.1 构造位置
• 2.3.2 构造背景
• 2.4 地层岩性
• 2.4.1 岩体分布及岩石特征
• 2.4.2 岩脉发育特征
• 3 站址区工程地质特征
• 3.1 站址区岩体初始应力场
• 3.1.1 钻孔地应力测试结果及实测地应力大小
• 3.1.2 印模测试结果
• 3.1.3 地应力钻孔的测试结果分析
• 3.2 站址区岩石的力学性质
• 3.2.1 岩石密度试验
• 3.2.2 岩石单轴压缩及变形试验
• 3.2.3 岩石三轴压缩及变形试验
• 3.2.4 岩石破坏特征分析
• 3.3 现场物探
• 3.4 现场钻探
• 3.5 抽水试验
• 4 站址区围岩分级
• 4.1 影响围岩稳定性的主要因素
• 4.1.1 自然因素
• 4.1.2 人为因素
• 4.2 隧道围岩分级
• 4.2.1 围岩分级的研究现状
• 4.2.2 隧道围岩分级方法
• 4.2.3 八达岭地下车站站址区围岩分级
• 5 围岩稳定性的数值模拟分析
• 5.1 隧道围岩稳定性分析方法
• 5.1.1 基本原理
• 5.1.2 ABAQUS程序简介
• 5.2 计算参数及计算工况
• 5.2.1 计算参数
• 5.2.2 计算工况
• 5.3 隧道围岩稳定性计算
• 5.3.1 基本假定及边界条件
• 5.3.2 模型网格划分及开挖过程
• 5.3.3 数值模拟计算结果
• 6 结论
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集