裂隙岩体海底隧道最小岩石覆盖厚度研究

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1、分类号：!』455UDC：——学位论文辑级：公珏单位代码：l咝4裂隙岩体海底隧道最小岩石覆盖厚度研究王刚申请糊z1．亟±堂僮指导教蜊睡名：奎盔荭撇称：蚩±互程职称：熬援山东科技大学二零零五年五月旦堑壁查兰堡竖塑垒茎摘要海底醚道最小岩石覆盖厚度的设计除需要保证隧道施工期和运营期的安全外，还凄兼顾隧道的经济性，使得工程既安全又经济。合理确定隧道顶板厚度是项重要的研究课题。㈣时现场大量观测和地质统计资料显示，曹体中往往分布着不同尺寸的节矬或缺陷，地f；工程围岩所表现出的变形和破坏特征与岩体巾节婵和裂隙的断裂、损伤

2、密切相笼。幽此岩体巾的节理、裂隙和岩体渗流对海底隧道的稳定性以及隧道项板厚度的确定有很大影响，本文以宁波象山港海底隧道为研究背景，对以上问题进行了初步研究。根据国内外已建成的海底隧道资料，采用工程类比方法初步确定象山港海底隧道的最小岩石覆盖厚度。通过对宁渡象山港海底隧道和已建成海底隧道的海水深度、顶板厚度、岩层性质等相关信息进行归类对比，对该隧道初步设计确定的底扳线位置的合理性做了分析，并在此基础上给出r隧道顶板厚度。根据l：可阶段的：苛上力学参数和室内试验所得参数，运用断裂、损伤的有关理论，应用裂隙岩体断

3、裂损伤有限元程序，对象山港海底隧道进行了三维损伤断裂分析。根据数值模拟结果进一步确定象山港海底隧道的底板线位置和最小岩石覆盖厚度。考虑岩体渗流对象山港海底隧道围岩稳定性和最小岩石覆盖厚度的影响，应用FALC3D中流圃耦台模型进行三维固流藕合分析，考查岩体渗流对海底隧道围岩稳定和最小岩右覆盖厚度的影响。最后根据工程类比和数值分析结果，确定象I

4、J港海底隧道最小岩石覆盖厚度和隧道选线位置。关键词：裂隙岩体，断裂，损伤，流固耦合，海底隧道一L，程类比，有限元，FALC3D最小岩石覆盖厚度l山东科技凡学砚士学位论文

5、ABSTRACT椎譬一rh4deOrbofsubst,aeul]nPlrockcove[playsanimportantrolein

6、cknessisscillanintractablPresearchsubject．AIthesamefime，thespotobservationsandgeeIogicalstaf]sj；caldatashowthatthenearedif[erent—sized]ointEanddeflfienf。e￡11、rockI-f?iSS．Theirimpazranddamageaffectthedistinctionofthedelormingandthe]Ⅲpairbreakageintheadjacen

7、trockofundergroundengineering’rhefractur05dJserioustrigandtheseepageflf]winFockmasshaslargeinfluenceonthesLdbill=vandtherockcoventhicknessofsubseatunnel．ThepaperstudiedrllF'sepIobieFsmentionedaboveOilthebasisofNingBoxiangShansubseatunnelproject．Th、prelimin

8、arythicknessofthesubseaturmelrockcoverwasd。￡erml【1_dthroughusJngprojectanaio雯]method．Compd．．"isonwasdrawnbetweenNingBosahseatu【】IlpJdndothersubseat_Llnnelgaccordingtotheiranalogouscondit]oIL．totex{mpletheoceanwaterdepth．thickness。feverh’lrden1ayersaridprop

9、eltiesatKOCks．Andthedesign’sfeasihilitymadeinconceptualphasswdsstudied．叩hpprogramoffiniteelementsbased。nthetheorfoI’impairsanddamagessimularestheNinqBoxiangghans1]bseatunnelproject．Thelocationofsolepla[e】÷n?^