裂隙岩体隧道渗流场特征研究

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1、密级：公开奔滅Ｉ论文类型：应用研究ＳＨｇｉＡＺＨＵＡＮＧＴＩＥＤＡＯＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ工程硕壬学位论文裂隙岩体隧道渗流场特征研究Ｓｔｕｄｙ０凸ｔｈｅＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＳｅｅａｅＦｉｅｌｄｉ归ｐｇＦｒａ（：ｔｕｒｅｄＲｏｃｋＭａｓｓｏｆＴｉｍｎｄ墙养单位：主木工程学晚专业领域：安全工程学生姓名：艾旭峰校巧导师：高新强教授校外导师：蔡忠泽教授级高工二〇—五年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导

2、师指导Ｔ进行的巧巧工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：巧心关于论文使用授权的说明！本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部口送交论文的复巧件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加

3、入《中国优秀博硕±学位论文全文ｉ；数据库》和编入《中圃学位论文全文数据库）〉。本人授权石家庄铁道，大学，可采用影印、缩巧或其他复制手段保存论文可公巧论文的全部或部分内容。｛保密的论文在解密后应遵守此规定）作者签名；女批日期：妙Ｕ３矛。导师签名＾少、；占杂緩吕期：０＾密级：公开论文类型：应用研究工程硕士学位论文裂隙岩体隧道渗流场特征研究StudyontheCharacteristicsofSeepageFieldinFracturedRockMassofTunnel培养单位

4、：土木工程学院专业领域：安全工程学生姓名：艾旭峰校内导师：高新强教授校外导师：蔡忠泽教授级高工二○一五年三月摘要采用数值分析方法，对高水压富水区裂隙岩体隧道渗流场进行分析。根据裂隙岩体隧道的特点，结合三维离散元软件3DEC的功能特性，建立三维离散元模型。首先，研究了裂隙的不同产状与裂隙岩体等效渗透系数的关系。在假定为光滑、平行裂隙的基础上，建立了相应的数值模型并进行运算。结果表明，通过3DEC软件计算出来的裂隙岩体等效渗透系数与用渗透系数张量公式计算出来的结果非常一致。因此，当假定裂隙为光滑、平行时，可

5、通过渗透系数张量来研究裂隙产状对渗流场的影响，可使模型简化、运算效率提高。在此基础上，建立了隧道主要施工过程（开挖、喷混凝土、衬砌）中渗流场的数值模型，对隧道开挖、喷混凝土、施作二衬后的渗流场进行了数值模拟，并分析了其变化特征。最后，采用施作喷混凝土后的裂隙岩体隧道数值模型，分析了围岩裂隙宽度、注浆圈厚度、注浆圈渗透系数及喷混凝土渗透系数等因素对裂隙岩体隧道渗流场的影响。结果表明，裂隙宽度在一定范围内(0.2mm~1.8mm)变化时对影响较小；注浆圈的厚度及其渗透系数是影响渗流场的关键因素，在一定范围内

6、-7（注浆圈厚度为0~8m；注浆圈等效渗透系数为0~2.0×10m/s）对喷混凝土背后水压力及隧道渗水量影响非常显著，超出此范围后，影响减弱；喷混凝土的渗透系数也是影响渗流场的重要因素，它对背后水压力和隧道渗水量的影响同-8注浆圈渗透系数的影响一样，在一定范围内（0~4.0×10m/s）影响显著，超出-84.0×10m/s后，影响减弱。关键词：裂隙岩体；离散元；3DEC；数值模拟；渗透系数张量；渗流场AbstractThispaperstudiestheseepageoffracturedrockmas

7、stunnelinhighhydraulicpressureandwater-enrichedregionthroughthemethodofnumericalanalysisandbuilds3dimensionaldiscreteelementmodelinthelightofthecharacteristicsoffracturedrockmasstunnelandthefeaturesof3dimensionaldistinctelementcode.First,therelationbetwe

8、enthediverseoccurrenceofjointandtheequivalentpermeabilitycoefficientoffracturedrockmassisresearched.Onthebasisofjointbeingsupposedtobesmoothandparallel,correspondingnumericalmodelsarebuiltthenbeingoperated.Resultsindicatet