复杂条件下建模技术与岩体开挖稳定性研究

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1、中南大学硕士学位论文复杂条件下建模技术与岩体开挖稳定性研究姓名：李讯申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：王李管20060501中南丈学硕士学位论文摘要摘要岩体开挖将导致地应力释放，可能会造成围岩失稳和破坏。由于岩体具有非线性特征，不同的加载路径和岩石力学参数，将使岩体产生不同的力学响应。因此，在进行稳定分析时必须对分析研究对象的地质状况、岩石赋存状况有清楚的认识和了解，建立“可信”的，可供计算分析使用的地质模型，这是进行稳定分析的前提，这一点对多介质条件下的岩体工程尤为重要。本文提出，针对多介质复杂条件下的岩体工程，可以通

2、过建立完全反映地质结构及岩性在空间上分布情况的精确三维地质模型，再利用三维地学模拟与数值模拟的耦合集成技术，建立既“可信”又“可算”的力学模型，对生产的动态过程进行数值模拟分析，确保生产的安全。·本文以铜陵冬瓜山矿为背景，建立了冬瓜山矿三维地质模型，并采用耦合集成技术将地质模型转换为力学模型，通过对冬瓜山矿回采过程的数值模拟，分析了回采过程中位移、应力、塑性区的变化、危险区域的位置及不同回采方案对围岩岩体稳定性的影响，得出了可行的回采顺序。通过对铜陵冬瓜山矿回采顺序的成功模拟，说明了采用三维地质模型与数值模拟耦合方式能较快的建立

3、数值模拟的前处理模型。这种模型能准确的体现实际岩体的地质特征，能精确控制开挖步骤，并通过数值模拟软件的计算得出合理的结论。关键词：三维地质模型，数值模拟，稳定性中南大学硕十学位论文ABSTRACTTheexcavationoftherockwillcauset11ereleaseofthecrustalstress，maycausethecountryrocktolosesteadilyanddestroying．Becausetherockhasnon-linearcharacteristics，differentfromro

4、ckmechanicsparameterindifferentloadingroutes，beshownasdifferentmechanicswillberesponded．Therefore，inthestabilityanalysis，wemustclearlyunderstandtheobjectofanalysisandunderstandingofthegeologicalconditions．Establishmentofa‘credible’geologicalmodelfortheuseofthenumeric

5、alsimulation,whichisthepremiseofstabilityanalysis．Itisparticularlyimportantfortherockprojectinmulti—mediacomplexconditions．Thisarticleproposes，tomanymediumrockprojectofcomplicatedterms，canthroughsetup，reflectgeologicalstructureandrockdistributeidenticalaccuratethree-

6、dimensiongeologicalmodelatspacetotally,utilizethegeologicalmodelofthree-dimensionandintegratedtechnologyofcouplingofthenumericalsimulation,setupcan‘believe’aswellas‘reliable’calculationmodel，carryonthenumericalsimulationonmechanics，thesecurityguaranteeingtobeproduced

7、tothedynamiccourseofproduction．ThistexttakesDongGuaShanmineinTonglingasthebackground,setupthegeologicalmodeloforethree—dimensionofDongGuaShanmine，adopttheintegratedtechnologyofcouplingtochangethegeologicalmodelintothemechanicsmodel，passthenumericalsimulationoftheexca

8、vationC01／rseoftheDongGuaShanmine，haveanalyzedthechangeofthedisplacement,stress,plasticitydistrictinthecourseofexcavation,positiono