一、断层破碎带注浆堵水技术（论文文献综述）
卓越,李治国,高广义[1]（2021）在《隧道注浆技术的发展现状与展望》文中进行了进一步梳理总结隧道注浆技术近年来的发展现状:1)隧道注浆技术随工程建设向更深、更长、更快发展,其重要性不断提升,应用场景已由过去的岩层堵水和地层改良扩展至工程抢险、病害治理、瓦斯防控、保温隔热等领域; 2)注浆理论、材料、设备和效果检查方法有较大突破,促进了隧道注浆技术的发展,实现了高效可控注浆; 3)隧道注浆技术克服了多种极困难地层对施工的限制,如水下风化槽、（高压）富水断层破碎带/密集节理带、富水粉细砂层等,我国隧道注浆技术处于国际先进水平。随着川藏铁路、海峡隧道的建设和规划,隧道建设进一步深入曾经的工程地质禁区,极高水压、强渗透地层、高地应力、高地温、高活跃断层等问题愈加突出,进一步深化研究注浆理论、创新优化注浆工艺、研发配制注浆材料、定制配套钻注设备、量化判定注浆效果等必将推动隧道注浆技术持续发展。
段宇[2]（2021）在《某富水断层隧道突涌水预警分析平台及治理措施》文中提出本文以武九高速公路高楼山隧道为研究背景,因隧址区地质构造复杂,断层破碎带发育,岩体破碎,地表沟谷纵横,受地表降水及基岩裂隙水补给地下水含量丰富,部分洞段通过富水断层破碎带及断裂带,可能会发生突涌水灾害危险。对富水断层破碎带地层条件下七种影响隧道稳定性及涌水量大小因素分别进行了 FLAC3D数值模拟,分析了其对隧道涌水及稳定性敏感性。模拟了排、堵及排堵结合等治理措施对突涌水的治理研究,及提出对应涌水等级下治理措施。通过工程案例及现场调研,构建了隧道突涌水风险评价指标体系,进而建立危险性等级评价方法,并将治理措施与评价方法通过计算机语言实现突涌水预警预报及其治理平台的开发,具体研究成果如下:（1）基于FLAC3D有限差分法及流固耦合分析原理,研究了隧道埋深H、地下水高度h、围岩级别S、侧压力系数条件K0、断层宽度w、断层与隧道相对间距d/D、断层与水平面夹角θ等7个因素对隧道围岩稳定性及涌水量的影响规律,并分析了相关敏感性,围岩级别对其稳定性及涌水量影响敏感性最大,埋深最小。（2）基于7种风险因子对隧道稳定性及涌水分析,在富水断层隧道各影响因素组合最危险工况下,通过FLAC3D进行导水洞排水、注浆堵水、排堵结合等治理措施数值试验,对比分析提出了相应等级下涌水治理措施。（3）通过查阅文献资料及对高楼山隧道现场调研,确定了影响隧道突涌水的13个风险因子,将上述影响因子依据现场调研及现有文献对相关影响因素划分标准进行了风险等级划分,构建了隧道突涌水风险评价指标体系。在此基础上采用层次分析法及模糊数学理论建立了隧道内突涌水灾害等级评价方法。（4）将突涌水灾害等级评价方法与不同等级涌水治理措施通过HTML+CSS计算机编程语言实现了突涌水风险预警风险平台开发,并对武九高速高楼山隧道进行了全线预测及现场预测,对相似工程案例进行了工程类比分析,验证了平台的可靠性较高,对于工程指导具有积极意义。
王欣[3]（2021）在《超长隧洞TBM智能掘进及围岩安全评价研究》文中研究说明随着我国隧洞建设规模的不断扩大,TBM施工技术已成为隧洞开挖的首选方式。EH工程同时采用15台TBM和3台土压平衡盾构机进行集群施工,是我国一次投入TBM规模最大、掘进里程最长的隧洞工程。其穿越的地理范围十分广泛,沿线的水文地质条件非常复杂,在TBM掘进过程中遇到了很多工程技术难题。本文以EH工程为依托,综合采用人工智能算法和非线性数学理论,重点对EH工程TBM掘进过程中存在的岩体参数智能感知、硬岩条件下的掘进效能评估、涌水风险预测、岩爆烈度分级和围岩坍塌风险评价等部分关键问题进行了系统研究,并得到以下结论:（1）基于EH工程SS隧洞SD00+254～SD20+435段的TBM掘进参数时序数据和地质编录情况建立一个346组样本的数据库,并利用遗传算法改进的支持向量机（GA-SVR）构建一个岩体参数智能感知模型,对刀盘推力、扭矩、转速、破岩速率4个掘进参数与岩石单轴抗压强度、脆性指数2个岩体参数之间的映射关系进行数据挖掘。研究结果表明,基于GA-SVR模型的岩石单轴抗压强度和脆性指数的拟合相关系数R2分别为0.8348和0.7613,比SVR模型的预测精度分别提高了3.7%和8.5%,可以较准确的预测TBM掘进过程中的岩体参数。（2）基于EH工程KS隧洞KS101+768～KS130+980段的水文地质参数和TBM掘进参数建立了一个630组样本的数据库,分别采用随机森林（RF）算法和粒子群算法优化的BP神经网络（PSO-BP）对TBM掘进速度AR进行数据挖掘分析。研究结果显示,RF模型和PSO-BP模型对AR的拟合相关系数R2均大于0.85,平均绝对百分误差MAPE均小于13.008%,但RF模型的预测精度比PSO-BP模型高2.8%。此外,AR的参数敏感性分析结果显示,推力对TBM的掘进速度影响最大,是提高TBM掘进性能的关键优化调整参数。（3）综合考虑地质、水文、施工和动态监测因素对涌水的影响,分析了干旱区隧洞涌水的致灾因子,提出了一种基于正态云模型的TBM施工隧洞涌水风险多指标预测方法。将该方法应用于EH工程SS隧洞SD52+160～SD50+617段的涌水风险分析,并与理想点法、灰色关联投影法和涌水实际情况进行对比,研究结果显示,基于该方法的涌水风险预测结果不仅与理想点法和灰色关联投影法的结果较一致,而且与实际开挖情况吻合较好。此外,针对该段的涌水问题,分别采用纯水泥浆液、水泥和水玻璃双浆液、高聚物和聚氨酯对部分涌水洞段进行注浆堵水试验,试验结果表明,采用水泥水玻璃双浆液和聚氨酯进行联合灌浆堵水较为合理,堵水效果显着。（4）本文将球面模糊集引入到指标权重计算,通过与灰色关联法进行耦合,形成一种新的权重算法,并通过引入直觉模糊集理论提出一个新的岩爆烈度分级预测模型,结合35组岩爆实例验证表明该模型预测结果的准确率为94.3%。为进一步考察该模型的适用性和可靠性,利用该模型对KS隧洞的KT4施工支洞在高地应力环境下的岩爆风险进行分析,结果表明,基于直觉模糊集的岩爆烈度分级预测结果与云模型理论、TBM掘进过程中实际岩爆情况吻合较好,表明该模型在实际工程中具有较高的可行性和适用性,为岩爆风险预判提供了新的理论依据。（5）基于物元可拓理论、变权理论和模糊熵理论,本文提出了一个变权物元可拓的隧洞坍塌风险二维评价模型。利用该模型对EH工程KS隧洞KS260+052～KS262+835段TBM掘进过程中围岩的坍塌风险概率进行分析,并与传统物元可拓模型、模糊综合评价法和工程实际情况进行对比。结果表明,该模型与传统物元可拓模型、模糊综合评价法的评定结果基本一致,且吻合TBM开挖过程中围岩坍塌的实际情况,具有较高的准确性和可靠性,可为TBM穿越不良地质条件段提供风险预判。
颜丙乾[4]（2021）在《三山岛金矿节理岩体变形破坏机理及滨海开采突水防治》文中提出随着我国经济社会的快速发展,国家基础工程建设得以广泛实施,在地铁、隧道、水利水电、矿业等重大项目建设中大量涉及岩体开挖过程中的围岩稳定性及突水涌水灾害等工程问题。三山岛金矿是滨海邻水开采的硬岩金属矿山,矿山主要导水构造裂隙为三山岛—三元F3断裂带,研究邻水水压条件下的含断层岩体变形破坏机理及导水渗流演化机制,实现矿山开采围岩失稳及突水涌水灾害超前预警及超前支护对于保障矿山安全高效开采具有重要的现实意义。本文围绕含节理、断层破碎带的矿山滨海邻水开采过程中的节理稳定性及突水涌水问题,以三山岛金矿西山矿区-915中段为工程背景,采用现场调研、力学解析、室内试验、理论推导及数值模拟等方法,深入研究了节理岩体围岩变形破坏规律及顶板突水涌水机理,探讨了断层破碎带附近提高节理岩体稳定性及顶板突水涌水防治措施,主要内容如下:（1）利用测线法对三山岛金矿西山矿区-915中段进行巷道围岩现场调查和测量分析,结果表明该区域的围岩混合花岗岩组节理发育,属于破碎、极破碎岩体,稳定性较差。经过节理产状分析得出该中段节理优势结构面产状为295°∠85°,节理粗糙度大部分为一般粗糙（GR）,节理张开度集中在0.25～2.5mm。（2）根据水压作用下不同节理倾角、不同节理贯通率、不同节理类型的节理岩体试件的三轴压缩试验,得出节理数量和节理贯通率对节理岩体力学性能的弱化作用较强,而节理倾角则对节理岩体试件力学参数变化起控制性作用。通过分析不同试件试验过程中的声发射特征与试件强度变化的关系,得出当试件达到峰值应力之前出现声发射能量在较大值范围内变化,在试件达到峰值应力前出现能量突增现象。因此,可将节理岩体试件变形破坏前的声发射能量大幅度突变作为试件变形破坏的先兆信息。（3）通过分析节理岩体试件变形破坏过程中的能量转化过程与应力变化的关系,得出节理岩体试件能量演化规律及损伤破坏能量机制。通过分析节理岩体试件变形破坏过程中的能量转化过程和能量耗散过程与应力变化的关系,得出可将弹性能耗比的变化率在试件达到峰值附近的突变作为试件发生强度失效的判据。根据断裂力学理论得到了水压条件下节理尖端的应力强度因子,考虑节理岩体试件的节理损伤、载荷损伤及水压对损伤的影响,建立了节理岩体损伤本构模型,推导强度失效的应力强度因子判据。而水压促进了节理岩体试件的损伤演化过程,加速了节理岩体试件发生强度失效。（4）通过对水压作用下节理岩体变形破坏时,节理尖端的裂隙演化过程分析及节理岩体试件破坏模式图和节理间未贯通区域破坏模式分析,得出节理岩体试件强度失效机理。节理倾角对主裂隙的扩展方向有着明显的导向作用,同时是节理岩体试件变形破坏类型的主控因素。通过试件破坏过程中的水流量变化监测,可以得出不同节理倾角、不同节理类型的试件强度变化与水流量的变化关系,分析得出节理岩体试件渗透系数演化规律。由于节理倾角对试件的裂隙萌生、演化的影响较大,水压对试件的强度产生弱化作用主要是通过试件内部裂隙产生的导水通道,因此节理岩体试件的渗透系数与节理倾角有很大的关联性。通过对比分析不同节理充填物的节理岩体试件的破坏模式,可以得出注入水泥浆不仅提高了试件整体性,而且有效控制节理岩体试件由于节理倾角产生的剪切裂纹,有效控制了节理岩体试件的剪切破坏。（5）基于COMSOL公司（瑞典）研发的多物理场数值模拟（COMSOL Multiphysics）软件平台,以三山岛金矿F3断层带岩体为研究对象,建立含断层岩体的巷道掘进模型。在巷道掘进工作面向断层打钻孔进行注浆加固,分析研究断层破碎带注浆加固后的渗流及应力分布,可以很好地验证注浆加固对于提高围岩整体性,阻碍导水通道的有效性。而经过研究得出,对于断层破碎带附近的节理围岩,需要在注浆加固的基础上采用局部加强锚喷支护措施,有效防治突水涌水事故的发生。（6）以三山岛金矿西山矿区-915中段巷道节理岩体为研究对象,使用三维有限差分软件FLAC3D建立了反应现场开采及井巷布设等工程的三维巷道模型,对比分析了含节理岩体巷道开挖围岩未支护、锚网喷支护及锚杆+U型钢支护对围岩变形及应力分布的影响规律,得出不同支护方案的支护效果。提出注浆加固+局部加强锚网喷支护方法,对比分析了锚网喷支护和注浆加固+局部加强锚网喷支护方案的支护效果,深入分析了不同节理倾角对巷道围岩稳定性及巷道支护效果的影响,得出注浆加固+局部加强锚网喷支护对于提高支护效果作用明显,巷道围岩最大水平位移及最大垂直位移分别降低了 49.64%和59.75%。因此,对于破碎程度较高的节理岩体巷道围岩,建议采用“注浆加固+局部加强锚网喷支护”方案,不仅提高工作效率而且可以有效保障矿山安全高效开采。
王俊良[5]（2020）在《过导水断层软岩巷道围岩稳定控制技术》文中研究说明软岩巷道过导水断层破碎带时围岩往往面临着极大的失稳风险。基于此,考虑泥岩与粉砂岩浸水软化影响,采用FLAC3D对其通过断层时的应力、变形以及破坏特征展开数值模拟分析,并提出了"超前深孔帷幕注浆堵水+局部超前小导管注浆+锚带网索梁"联合支护技术,并对支护后的软岩巷道围岩变形破坏规律进行了对比研究。研究结果表明:当软岩巷道开挖接近导水断层破碎带时,由于顶板泥岩和粉砂岩受断层导水浸泡影响,其拱顶最大沉降以及侧墙水平位移增大约510%以及166%,而围岩塑性区破坏深度增大约0.5～4.6 m,进而导致部分支护结构失效;采用"超前深孔帷幕注浆堵水+局部超前小导管注浆+锚带网索梁"联合支护后,过断层软岩巷道围岩稳定性得到了有效控制,最终拱顶沉降以及侧墙位移均能控制在32 mm以内,而顶板以及两帮的塑性区破坏深度为1.7～2.0 m。
王鑫[6]（2020）在《中部引黄工程输水隧洞涌水综合治理方案的研究》文中研究说明近年来,随着生产生活的需要,越来越多的隧洞工程开工建设。交通、水利等工程建设过程中由于线路距离长、地质条件复杂,很多需要建设隧洞工程来满足线路布置方案,尤其是在山区地区修建的水工隧洞工程,在施工过程中具有距离长、埋深大、水文地质条件复杂、工作面小、干扰大等特点,施工过程中不可避免地会遇到不良地质洞段,发生塌方、岩爆、涌水等现象。山西中部引黄隧洞工程全线位于吕梁山区地带,水文地质情况尤为复杂,工程实施过程中对隧洞涌水的综合性处理成了隧洞建设过程中面临的主要难题之一,单一堵水或排水的措施受工程实际情况限制以及环保要求已经无法满足工程建设需要。本文根据隧洞工程建设中的涌水问题,从隧洞涌水危害、隧洞涌水量的预测、隧洞涌水治理措施、隧洞超前地质预报等方面对隧洞涌水综合治理进行分析,结合中部引黄工程总干隧洞TBM标段涌水治理方案及中部引黄工程西干施工23标钻爆法施工涌水处理方案,从其工程地貌、水文地质、工程地质、水量预测等方面综合分析,通过对总干线TBM1标经历多次涌水,最后成功通过富水洞段的施工技术进行全面总结,同时结合西干线施工23标即将面临的富水洞段的综合治理措施进行归纳总结,结合国内外一些涌水处理的办法,对地下涌水综合处理办法进行分析总结,得出一套较完整的处理方案:“隧洞施工期应该紧紧围绕地下水预报为先、以堵为主、以排为辅、堵排结合的原则进行综合治理,且随着地下隧洞工程建设与地下水保护要协调发展的新理念,‘以堵为主’的隧洞涌水处理原则已占主导地位”的初步结论。结合中部引黄工程引水隧洞水文地质条件,对地下涌水方案进行总结归纳,对中部引黄工程施工具有帮助指导意义,同时也希望对相似的地下隧洞工程的地下水处理提供一些施工思路,以便于开展针对性的涌水治理。
龙燕霞[7]（2020）在《流固耦合效应下青岛地铁过海隧道穿越断层破碎带施工稳定性分析》文中研究表明随着国家经济技术的发展和国家战略以及城市发展的需求,海底隧道建设正如火如荼的展开,其不仅有效缩短了海湾两岸的路程而且极大的缓解了交通压力,意义不言而喻。海底隧道围岩时刻处于高压水头和无限量海水补给的状态,因此地下水是着重考虑的问题;同时,隧道在流固耦合效应下因施工产生的扰动会对隧道周边围岩产生损伤,且当隧道穿越断层破碎带时,会加剧围岩的破碎程度,进一步增大隧道失稳破坏的可能性,加大施工风险性。本文以青岛地铁1号线中的瓦屋庄站～贵州路站区间的过海隧道为研究对象,通过理论分析、数值模拟及现场监测的方法,对海底隧道施工过程中的流固耦合效应及穿越断层破碎带稳定性进行研究,同时提出针对性的地层加固设计。本文主要研究工作如下:（1）海底隧道的流固耦合理论研究。本文分析了海底隧道工程中流固耦合的基本理论及方程,并分析了流固耦合作用下围岩应力场和耦合状态下渗流场的数学模型以及有限差分软件求解围岩应力所用的Mohr-Coulomb强度准则;分析了岩石损伤破坏过程中渗透性的变化,建立了渗透特性演化模型并分析了其演化规律,以此为后文海底隧道考虑围岩渗透性变化的流固耦合数值模拟计算提供理论依据。（2）青岛地铁1号线海底隧道围岩渗流场解析。本文利用镜像法基本理论推导单孔海底隧道渗流场解析解,验证了其准确性;通过影响参数分析发现提高初期支护抗渗性能,增加其厚度可以有效降低隧道涌水量,但相应的提高了衬砌所受水压;增大注浆圈厚度、减小渗透系数,会使隧道涌水量及初期支护后水压力呈反比例函数式减小;利用本文的渗流场解析式对青岛地铁1号线穿越断层破碎带的海底隧道涌水量进行了分析,为后文海底隧道穿越断层破碎带的围岩注浆加固提供理论依据。（3）流固耦合效应下海底隧道穿越断层破碎带稳定性分析。流固耦合效应下隧道开挖使得隧道周边的孔隙水压力一直呈现下降趋势,下降幅度由隧道上部越往下越大;且开挖施工使岩性较差围岩的渗透率及渗透系数增大程度相较于岩性较好围岩的更高;在隧道穿越断层破碎带施工时通过数值模拟取监测点变形值,发现隧道周边围岩变形量过大,最大变形量达16.72mm,许多地方超出规范允许的预警值,因此需对隧道穿越不良地质段提出有效的加固措施。（4）海底隧道穿越断层破碎带的围岩注浆加固及施工监测分析。对隧道穿越断层破碎带提出针对性的注浆加固设计;将模拟数据与实测数据进行对比,发现两者位移及围岩压力的变化趋势大致相同,洞周变形的模拟值与实测值数据差距均未超过0.5mm,且数值模拟收敛后提取的围岩压力值也与实测值几近相同,由此证明数值模拟方法的可行性及准确性;实际工程采用注浆加固设计后,拱顶最大沉降值为-0.9mm、净空最大收敛值为2.6mm,均未超出规范要求的预警值,洞周围岩变形得到了有效控制,证明注浆加固的有效性。
潘东东[8]（2020）在《复杂岩溶裂隙-管道介质注浆扩散模拟分析方法及应用》文中研究表明岩溶地区地下工程施工通常伴随着复杂的地质条件,岩溶裂隙-管道纵横交错,地下水径流条件异常复杂,导致突涌水灾害频发且治理难度极大。在地下工程突涌水灾害治理中,注浆是最常用的方法,浆液的扩散运移规律对工程设计和施工具有重要的意义。由于岩溶介质的复杂性导致浆液扩散过程极具隐蔽性,其扩散规律无法被直观的判定,因此复杂岩溶介质三维地质模型的构建是开展注浆扩散机理研究的基础。另一方面,岩溶地区工程地质环境复杂多变,浆液在动水条件下的扩散规律及封堵机理缺乏有效的研究手段,数值计算方法可以实现浆液扩散过程的可视化仿真,但是浆水相互作用理论不完善限制了其推广应用。此外,岩体介质的不同必然导致浆液扩散过程产生较大差异,其中所涉及的注浆扩散理论也将不同,针对复杂的岩溶裂隙-管道介质目前尚缺乏一种统一的注浆模拟分析方法。针对上述问题,本文以理论分析、数值模拟及试验验证为主要研究手段,提出了一种确定与随机相结合的复杂岩溶裂隙-管道介质三维地质建模方法,建立了一种统一的裂隙-管道介质动水注浆扩散模拟分析方法,并开展了数值方法的验证及应用研究,以期为实际工程浆液选型、注浆参数确定以及注浆工艺优化提供理论依据。本文的主要研究工作及成果如下:（1）根据节理、层理在岩体表面的出露特点分别进行数据采集,利用区域生长算法提取面状节理的产状信息;结合三维空间点云数据以及真实图像数据开展人工干预的半自动线状层理信息采集。从几何学、地质统计学的角度给出三维空间中复杂结构面的分组、空间密度分布函数,并编制相应的计算程序,完成裂隙网络模型构建,最终提出了一种裂隙网络确定-随机识别与建模方法（DSIM-Deterministic-Stochastic Identification and Modelling）,降低了岩体内部的不确定性。利用ICMC（Improved Coupled Markov Chain）理论建立了考虑地层变异性的裂隙岩体模型,利用傅里叶变换方法实现了粗糙管道表面模型构建。在现有三维空间数据可视化技术基础上,针对性的开展了石灰石矿山三维空间数据建模分析,探索研究了多源复杂空间数据的一体化管理、空间分析等关键技术,为注浆扩散模拟分析提供了基础模型。（2）提出了注浆分序扩散固化模型与数值模拟方法（SDS-Sequential Diffusion and Solidification）,将注浆过程离散为一个分序扩散固化过程,比传统方法具有明显优势,不同序次浆液注入后服从各自的粘度时变函数,合理表征了浆液粘度变化的时间特性;并基于计算流体力学、多相流理论,追踪和更新不同序次浆液注入后的空间位置变化,进而合理表征了浆液粘度变化的空间特性,最终解决了浆液黏度时空双变难以表征和数值实现的难题。基于SDS方法建立了以粘性不可压缩多相流模型为基础,并采用流体体积法在固定欧拉网格下追踪分序相界面的移动,引入逆梯度处理方法确保了分序相界面的尖锐性,利用通量修正传输算法保证了分序次浆、水相分数的有界性,进而解决了分序次浆、水相界面的精细刻画与界面追踪问题。针对浆液固化期粘度指数增大计算不收敛的关键问题,基于实验测试和理论研究,提出了浆液固化期粘度阈值模型,解决了考虑粘度时空双变、浆液扩散区域空间搜索及浆液扩散形态追踪等复杂问题并存条件下的计算收敛性问题,实现了动水注浆过程浆液扩散与相变固化过程模拟。SDS方法采用统一的多相流理论和数值算法表征不同序次浆液和水的相互作用,模型和数值算法不依赖于被注裂隙或管道的介质特征,同时适用于裂隙层流、裂隙紊流和管道紊流,因此,SDS方法和处理思想统一了裂隙-管道介质的动水注浆模拟分析,避免了不同介质采用不同模型和算法带来的介质耦合模拟问题,实现了裂隙-管道介质浆液扩散过程粘度-压力-速度时空演化全过程仿真分析。（3）开展了 SDS方法在静水、动水条件下裂隙介质的有效性及可行性分析,探究了动水流速对注浆压力的变化、浆液的逆流扩散距离以及顺流扩散形态的影响规律。该模型较为真实的刻画了裂隙动水注浆扩散沉积形态,并进一步在工程尺度验证了该模型在溶蚀宽大裂隙、三维复杂裂隙网络注浆扩散机理研究方面的适用性及可行性。利用管道动水注浆模拟试验系统,开展了速凝类浆液动水注浆室内试验研究,对比验证了 SDS计算方法在管道型动水注浆模拟方面的有效性及可行性,并进一步在工程尺度验证了 SDS方法在粗糙管道动水注浆扩散机理研究方面的可行性,为揭示工程尺度管道介质动水注浆封堵机理提供了合理有效的方法。（4）针对大流量岩溶管道动水注浆封堵难题,利用SDS模拟分析方法揭示了控流降速及双孔联合注浆的作用机理,以期为实际注浆生产提供理论基础,优化注浆设计方案,为合理浆液选型提供依据。管道控流降速以及双孔联合注浆堵水机理方面的研究成果应用于广西平南特大涌水治理工程,指导了注浆方案的设计,实现了大流量岩溶管道的成功封堵,解放了水害影响下的矿产资源。
孙维成[9]（2020）在《断层条件下的巷道掘进与围岩控制技术研究》文中研究表明在断层破碎带的影响下巷道的掘进与围岩控制技术难度变的十分复杂,开展过断层巷道的掘进与围岩控制技术研究具有重要的工程意义。本文以园子沟煤矿101盘区1012001巷道遇到大断层破碎带为工程背景,采用现场调研、室内物理实验力学分析、现场松动圈实测、数值模拟等一些手段和方法进行了系统研究。主要的内容和成果如下:（1）在进行现场调研、超前地质预报以及钻孔探测相结合的方法确定了断层破碎带的走向、倾角、以及范围大小等特征;对断层围岩进行取样进行室内物理力学实验测试,确定了断层围岩岩石组成成分、物理力学性质并对围岩的破坏规律和数值模拟提供了重要依据。（2）利用YTJ 20型岩层钻孔探测仪进行了现场松动圈实测,确定了各巷道松动圈的大小,并利用模糊法系统的对破碎带围岩松动圈进行了预测,为后续支护工作提供了重要依据。（3）从断层、水弱化及注浆原理三个方面分析过大断层破碎带的巷道掘进与围岩控制技术,以松动圈理论为基础设计支护方案,提出了临时支护与永久支护相结合,以29U型钢支架为主架与锚网索喷相结合的支护方案。（4）利用FLAC3D进行仿真模拟,建立符合地质背景与力学规律的仿真模型,研究过断层巷道掘进与围岩控制技术的合理性对巷道的支护结果进行了数值模拟分析保证了工程施工的安全性。
张吉昌[10]（2020）在《富水断层破碎带复合注浆技术研究》文中研究说明随着城市建设的快速发展,越来越多的城市出现交通问题,为此许多城市选择修建地铁。在地铁修建过程中,不可避免穿越不良地层,其中富水断层破碎带比较常见。富水断层破碎带具有规模差异大、物质成分复杂、地下水丰富和力学特征突变的特征,在其中进行地铁施工,容易出现坍塌和突水突泥等工程地质灾害。在工程实践中,通常采用注浆技术进行止水加固。由于目前注浆理论远远落后于工程实践,进行注浆技术理论研究是必要的。本文以青岛地铁8号线山东路南站2号施工竖井为工程背景,分析了富水断层破碎带地层对注浆技术的要求。在对富水断层破碎带工程特性和工程案例分析的基础上,提出了富水断层破碎带复合注浆技术以及一种新型复合注浆材料。通过工程应用,验证了该技术的可行性,并利用数值模拟,进一步研究了新型复合注浆材料的注浆效果。具体研究内容如下:（1）通过文献调研,了解富水断层破碎带工程特性及工程施工风险。通过对地表沉降监测数据分析,分析了在富水断层破碎带进行竖井施工时地表产生过大沉降的原因,并提出了富水断层破碎带注浆技术要求。（2）结合富水断层破碎带工程特点及工程实践经验,提出了富水断层破碎带复合注浆技术。该复合注浆技术分为两步注浆:第一步注浆,通过渗透、充填注浆,堵塞大空隙,解决跑浆问题;第二步注浆,通过压密、劈裂注浆,提高地层承载力和围岩抗渗性。在分析复合注浆对浆液性能要求的基础上,选择了相应的注浆材料。第一步注浆采用一种新型复合注浆材料,其组成为:矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰、复合稠化剂和水玻璃;第二步注浆采用超细水泥浆。（3）通过正交试验,对新型复合注浆材料的性能进行了测定,通过对各个影响因素的综合分析,最终确定最优配合比为:水胶比:0.8:1;粉煤灰质量掺量:10%;复合稠化剂质量掺量:0.3%;水玻璃体积掺量:10%。通过对最优配比下的新型复合注浆材料进行性能试验,验证该材料粘度和28d抗压强度表现较好,具有很好的浆液流变性、浆液结石体粘结强度,能够满足第一步注浆对注浆材料的性能要求。（4）将复合注浆技术在工程中进行应用,注浆效果良好,实现了预期目标,证明该技术可行。利用数值模拟软件,对新型复合复合注浆材料和水泥浆液在富水断层破碎带注浆分别进行模拟。通过对模拟结果分析可知,新型复合注浆材料能够有效控制开挖后围岩变形和塑性区范围,且注浆效果好于水泥浆液。
二、断层破碎带注浆堵水技术（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、断层破碎带注浆堵水技术（论文提纲范文）
（1）隧道注浆技术的发展现状与展望（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 隧道注浆技术近年来的发展 |
| 1.1 注浆理论研究现状 |
| 1.1.1 渗透注浆 |
| 1.1.2 压密注浆 |
| 1.1.3 劈裂注浆 |
| 1.1.4 浆液渗流和多场耦合 |
| 1.2 隧道注浆材料现状 |
| 1.3 隧道钻孔注浆设备现状 |
| 1.4 隧道注浆工艺现状 |
| 1.5 隧道注浆效果检查方法现状 |
| 2 隧道重难点地层注浆进展 |
| 2.1 高压富水断层带注浆技术 |
| 2.2 大型富水填充岩溶注浆技术 |
| 2.3 极高水压富水节理密集带堵水注浆技术 |
| 2.4 高渗透海底风化槽注浆技术 |
| 2.5 富水粉细砂层注浆施工技术 |
| 3 隧道注浆技术进步与创新 |
| 3.1 堵水为主的隧道信息化注浆设计新理念 |
| 3.2 隧道注浆新方法、新工艺 |
| 3.2.1 上断面开孔全断面超前加固方式 |
| 3.2.2 加筋注浆工艺 |
| 3.2.3 钻注一体注浆工艺 |
| 3.3 隧道注浆新材料 |
| 3.4 钻孔注浆设备配套 |
| 4 展望 |
| 4.1 注浆理论研究方面 |
| 4.2 注浆材料方面 |
| 4.3 注浆过程智能化控制技术研究 |
| 4.4 钻孔设备自动化、智能化研究 |
| 4.5 注浆效果验证研究 |
| 5 结语 |
（2）某富水断层隧道突涌水预警分析平台及治理措施（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 突涌水灾害源及赋存规律 |
| 1.2.2 突涌水的致灾机理研究 |
| 1.2.3 突涌水致灾因素及涌水量划分 |
| 1.2.4 突涌水危险等级评价及预测分析 |
| 1.2.5 突涌水的防治措施 |
| 1.2.6 现有研究不足 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 2 富水断层破碎带对隧道突涌水及围岩稳定性的影响研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 断层破碎带影响下突涌水形成机制数值分析方法 |
| 2.2.1 数值分析方法 |
| 2.2.2 FLAC~(3D)流固耦合基本理论 |
| 2.2.3 数值分析方案 |
| 2.2.4 模型的建立及参数取值 |
| 2.2.5 边界条件及假定 |
| 2.3 隧道埋深H对突涌水及围岩稳定性影响 |
| 2.4 地下水位高度h对突涌水及围岩稳定性影响 |
| 2.5 隧道围岩级别S对突涌水及围岩稳定性影响 |
| 2.6 断层破碎带宽度w对突涌水及围岩稳定性影响 |
| 2.7 断层破碎带与隧道间距d/D对突涌水及围岩稳定性影响 |
| 2.8 断层破碎带与隧道夹角θ对突涌水及围岩稳定性影响 |
| 2.9 侧压力系数K_0对突涌水及围岩稳定性影响 |
| 2.10 富水断层地层不利因素组合工况分析 |
| 2.11 敏感性分析 |
| 2.12 小结 |
| 3 隧道突涌水防治措施研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 断层破碎带影响下隧道突涌水治理措施研究 |
| 3.2.1 数值分析方案 |
| 3.2.2 模型建立及参数取值 |
| 3.2.3 边界条件及假定 |
| 3.3 导水洞排水对隧道突涌水及稳定性影响 |
| 3.3.1 导水洞与隧道相对距离L/(D+l)对隧道突涌水及稳定性影响 |
| 3.3.2 导水洞开挖位置对隧道突涌水及稳定性影响 |
| 3.3.3 导水洞位置组合对隧道突涌水及稳定性影响 |
| 3.3.4 导水洞洞径l对隧道突涌水及稳定性影响 |
| 3.3.5 导水洞开挖步序对隧道突涌水及稳定性影响 |
| 3.3.6 导水洞排水措施方案结果分析 |
| 3.4 注浆堵水对隧道突涌水及稳定性影响 |
| 3.4.1 注浆厚度M对隧道突涌水及稳定性影响 |
| 3.4.2 注浆圈相对渗透系数比N对隧道突涌水及稳定性影响 |
| 3.4.3 注浆堵水方案结果分析 |
| 3.5 导水洞排水与注浆堵水对隧道涌水量及稳定性影响 |
| 3.5.1 注浆厚度M对隧道突涌水及稳定性影响 |
| 3.5.2 注浆圈相对渗透系数比N对隧道突涌水及稳定性影响 |
| 3.5.3 排堵方案结合结果分析 |
| 3.6 不同等级涌水治理方案类比分析 |
| 3.6.1 导水洞排水 |
| 3.6.2 注浆圈堵水 |
| 3.6.3 排堵结合 |
| 3.7 小结 |
| 4 隧道突涌水风险预警快速评价系统的构建及应用 |
| 4.1 突涌水风险因素分析 |
| 4.2 评价方法简介及灾害等级评价方法 |
| 4.2.1 模糊综合评价方法简介 |
| 4.2.2 建立指标层次结构模型和分级标准 |
| 4.2.3 突涌水指标权重与隶属度确定 |
| 4.2.4 模糊算子选取及评价 |
| 4.3 突涌水快速评价系统构建 |
| 4.3.1 编程语言简介 |
| 4.3.2 平台设计 |
| 4.3.3 平台简介 |
| 4.4 预警平台在武九高速公路隧道中的应用 |
| 4.4.1 工程地质及现场施工 |
| 4.4.2 隧道全段预测结果 |
| 4.5 工程类比分析 |
| 4.5.1 以往隧道工程突涌水情况及治理措施 |
| 4.5.2 基于本平台隧道突水治理措施对比分析 |
| 4.6 小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间参与课题和主要研究成果 |
（3）超长隧洞TBM智能掘进及围岩安全评价研究（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 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.4 论文主要创新点 |
| 第2章 EH工程概况 |
| 2.1 地形地貌 |
| 2.2 地层岩性 |
| 2.3 区域水文地质条件 |
| 2.4 EH工程施工中存在的主要工程问题 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 TBM施工隧洞岩体参数智能感知 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 研究区概况 |
| 3.3 数据采集及分析 |
| 3.4 遗传算法优化的支持向量回归模型 |
| 3.5 基于GA-SVR模型的岩体参数智能感知 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 硬岩条件下TBM掘进性能评估 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 研究区概况 |
| 4.3 数据采集及分析 |
| 4.4 研究方法 |
| 4.5 TBM掘进速度AR的预测 |
| 4.6 PSO-BP模型和RF模型预测结果对比 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于云模型的干旱区TBM施工隧洞涌水风险预测 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 隧洞涌水致灾因子分析 |
| 5.3 云模型理论 |
| 5.4 基于云模型建立隧洞涌水风险预测模型 |
| 5.5 工程应用 |
| 5.6 涌水治理技术研究 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 直觉模糊集在岩爆烈度分级预测中的应用 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 直觉模糊集理论 |
| 6.3 基于直觉模糊集的岩爆风险预测模型 |
| 6.4 模型检验 |
| 6.5 工程应用 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 基于变权物元可拓模型的隧洞坍塌风险二维评价 |
| 7.1 概述 |
| 7.2 物元可拓理论 |
| 7.3 变权理论 |
| 7.4 基于变权物元可拓的隧洞坍塌风险二维评价模型 |
| 7.5 工程应用 |
| 7.6 本章小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 附录 参量注释表 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）三山岛金矿节理岩体变形破坏机理及滨海开采突水防治（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 前言 |
| 2 绪论 |
| 2.1 研究背景和意义 |
| 2.2 文献综述 |
| 2.2.1 节理岩体变形规律及破坏机理 |
| 2.2.2 节理岩体多场耦合数值模拟方法 |
| 2.2.3 节理岩体工程稳定性及突水涌水防治 |
| 2.3 研究内容及技术路线 |
| 2.3.1 论文主要研究内容 |
| 2.3.2 技术路线 |
| 3 三山岛金矿顶板稳定性特征及矿山水文地质条件 |
| 3.1 三山岛金矿工程简介 |
| 3.1.1 三山岛金矿地质条件 |
| 3.1.2 现场围岩失稳破坏典型特征 |
| 3.2 三山岛金矿西山矿区-915中段工程地质概况及现场工程布置 |
| 3.2.1 西山矿区-915中段现场工程布置 |
| 3.2.2 西山矿区-915中段工程地质概况 |
| 3.3 三山岛金矿西山矿区-915中段节理产状 |
| 3.3.1 节理裂隙调查内容 |
| 3.3.2 围岩节理裂隙调查统计分析 |
| 3.4 围岩及隔水层稳定性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 节理岩体变形破坏机理物理模拟试验研究 |
| 4.1 预制节理岩体试件制备 |
| 4.1.1 试件制备 |
| 4.1.2 单节理非贯通试件贯通率计算 |
| 4.1.3 含贯通节理岩体的粘结 |
| 4.2 试验方案与试验设备 |
| 4.2.1 试验方案 |
| 4.2.2 试验设备 |
| 4.3 节理岩体试件试验过程 |
| 4.4 不同围压的完整岩体试件应力特征 |
| 4.5 节理岩体试件各向异性力学特性 |
| 4.5.1 应力-应变曲线特征分析 |
| 4.5.2 变形参数统计分析 |
| 4.5.3 强度参数统计分析 |
| 4.5.4 强度特征分析 |
| 4.6 不同岩体试件声发射特性 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 节理岩体试件能量演化规律及损伤模型构建 |
| 5.1 节理岩体试件能量演化规律研究 |
| 5.1.1 岩石破坏过程能量计算原理 |
| 5.1.2 能量演化规律分析 |
| 5.1.3 节理岩体试件损伤破坏能量机制 |
| 5.2 节理岩体试件损伤本构模型推导 |
| 5.2.1 节理尖端应力场分析 |
| 5.2.2 节理岩体试件损伤模型建立 |
| 5.2.3 损伤变量的张量化 |
| 5.2.4 渗压作用下应力强度因子计算 |
| 5.2.5 渗压作用下节理岩体试件损伤模型 |
| 5.3 算例分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 水压作用下节理岩体变形破坏机理及节理尖端裂纹控制 |
| 6.1 不同岩体试件的水流量变化及水压劣化作用 |
| 6.2 节理岩体试件变形破坏模式分析 |
| 6.2.1 节理岩体试件的节理扩展理论 |
| 6.2.2 节理尖端及裂隙扩展模式 |
| 6.2.3 节理间未贯通区域破坏模式 |
| 6.2.4 节理岩体试件的破坏模式 |
| 6.3 节理充填物对节理岩体试件力学性能的强化作用 |
| 6.3.1 含预制节理岩体试件不同充填物充填 |
| 6.3.2 节理岩体试件节理填充物对试件强度参数的影响 |
| 6.3.3 节理充填物对节理岩体试件破坏模式的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 含断层围岩稳定性及突水防治优化措施 |
| 7.1 三山岛金矿含断层岩体开采水文地质条件 |
| 7.2 突水涌水点泄水、堵水措施 |
| 7.2.1 矿区主要导水通道F_3断裂带 |
| 7.2.2 预注浆堵水及加固设计 |
| 7.3 COMSOL多物理场软件数值模拟建模 |
| 7.3.1 COMSOL多物理场软件平台简介 |
| 7.3.2 含断层岩体数值模拟建模参数 |
| 7.4 断层破碎带注浆加固研究 |
| 7.4.1 断层带注浆加固模型的建立 |
| 7.4.2 注浆加固模拟分析结果及工程应用 |
| 7.5 巷道围岩局部加强锚喷支护措施 |
| 7.5.1 断层带附近节理岩体局部加强锚喷支护方法 |
| 7.5.2 局部加强锚喷支护巷道围岩稳定性及突水防治效果 |
| 7.6 本章小结 |
| 8 三山岛金矿深部破碎围岩巷道支护效果研究 |
| 8.1 数值模拟模型建立 |
| 8.2 支护方案数值模拟分析 |
| 8.3 不同支护方案的支护效果分析 |
| 8.3.1 巷道围岩应力分析 |
| 8.3.2 巷道围岩位移分析 |
| 8.4 巷道围岩局部加强支护措施 |
| 8.4.1 节理倾角对围岩稳定性影响分析 |
| 8.4.2 现有支护方法对巷道围岩稳定性的作用效果 |
| 8.4.3 基于不同角度节理分布特征的局部加强支护措施 |
| 8.5 西山矿区-915中段巷道围岩综合支护措施 |
| 8.6 本章小结 |
| 9 结论与展望 |
| 9.1 主要结论 |
| 9.2 创新点 |
| 9.3 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）过导水断层软岩巷道围岩稳定控制技术（论文提纲范文）
| 1 工程概况 |
| 2 软岩巷道过断层围岩变形破坏规律 |
| 2.1 数值模拟方案 |
| 2.2 软岩巷道过断层围岩变形破坏规律 |
| 2.2.1 巷道前方岩体应力分布规律 |
| 2.2.2 巷道周边岩体位移分布规律 |
| 2.2.3 巷道周边岩体塑性区分布规律 |
| 3 过导水断层软岩巷道围岩控制技术 |
| 3.1 超前深孔帷幕注浆堵水+超前小导管注浆技术 |
| 3.2 过断层软岩巷道支护方案 |
| 4 巷道围岩稳定性分析 |
| 4.1 巷道周边围岩位移 |
| 4.2 巷道周边围岩塑性区 |
| 5结论 |
（6）中部引黄工程输水隧洞涌水综合治理方案的研究（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 隧洞涌水危害 |
| 1.2.1 隧洞地下水主要来源 |
| 1.2.2 隧洞涌水分类 |
| 1.2.3 隧洞涌水的不良影响 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 目前隧洞涌水量的预测及其主要治理措施 |
| 1.4.1 涌水量的预测方法 |
| 1.4.2 隧洞涌水主要治理措施 |
| 1.5 目前隧洞施工的超前地质预报工作 |
| 1.5.1 隧洞施工过程中超前地质预报的工作内容 |
| 1.5.2 超期地质预报的几种方法介绍 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 第二章 中部引黄工程概况 |
| 2.1 工程基本情况 |
| 2.2 工程施工难度及特点 |
| 第三章中部引黄工程3#隧洞TBM标段TBM施工涌水治理方案 |
| 3.1 工程概况 |
| 3.1.1 地貌状况 |
| 3.1.2 水文地质 |
| 3.1.3 工程地质 |
| 3.2 涌水量估算 |
| 3.3 TBM1 标涌水洞段基本情况 |
| 3.3.1 地层岩性 |
| 3.3.2 地质构造 |
| 3.3.3 水文地质 |
| 3.3.4 工程地质评价 |
| 3.3.5 隧洞设计涌水量估算 |
| 3.3.6 已揭露地层情况 |
| 3.3.7 超前地质预报情况分析 |
| 3.4 TBM施工过程中涌水情况 |
| 3.5 涌水排水处理优化方案 |
| 3.5.1 反坡排水整体方案 |
| 3.5.2 后配套机泵配置优化 |
| 3.5.3 优化后排水系统 |
| 3.5.4 主洞阶梯坝排水系统 |
| 3.5.5 隧洞排水系统供电优化 |
| 3.6 涌水堵水处理方案 |
| 3.6.1 掌子面侧壁堵水方案 |
| 3.6.2 掌子面超前注浆方案 |
| 3.6.3 注浆堵水效果 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 中部引黄工程西干施工23 标钻爆法施工涌水治理方案 |
| 4.1 工程概况 |
| 4.1.1 工程完成情况 |
| 4.1.2 前期勘察工作量布置及地质概况 |
| 4.1.3 剩余段地质情况及评价 |
| 4.1.4 隧洞涌水量分析 |
| 4.1.5 已开挖段涌(渗)水量估算 |
| 4.2 排水实施方案 |
| 4.2.1 实施原则 |
| 4.2.2 支洞排水布置(水泵选型、水泵、管线布置) |
| 4.2.3 主洞排水布置 |
| 4.2.4 排水能力 |
| 4.2.5 水泵、管道计算论证 |
| 4.2.6 施工供电分析 |
| 4.2.7 主要设备、材料配置 |
| 4.3 堵水处理方案 |
| 4.3.1 洞内涌水情况 |
| 4.3.2 8#支洞下游掌子面补充地质勘探情况 |
| 4.3.3 灌浆设备及材料要求 |
| 4.3.4 灌浆相关指标 |
| 4.3.5 掌子面超前预灌浆施工 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读工程硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）流固耦合效应下青岛地铁过海隧道穿越断层破碎带施工稳定性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容与创新点 |
| 1.4 主要研究方法与技术路线 |
| 2 海底隧道的流固耦合理论分析 |
| 2.1 海底隧道的流固耦合理论 |
| 2.2 流固耦合作用下围岩应力场的分布 |
| 2.3 应力场影响的渗流场分布 |
| 2.4 Mohr-Coulomb强度准则 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 青岛地铁1号线海底隧道围岩渗流场解析 |
| 3.1 青岛地铁1号线海底隧道工程概况 |
| 3.2 常用的海底隧道涌水量计算公式 |
| 3.3 海底隧道渗流场解析解 |
| 3.4 影响参数分析 |
| 3.5 工程实例计算 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 流固耦合效应下海底隧道穿越断层破碎带稳定性分析 |
| 4.1 工程概况 |
| 4.2 FLAC~（3D）流固耦合计算原理 |
| 4.3 数值模型的建立 |
| 4.4 计算结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 海底隧道穿越断层破碎带的围岩注浆加固及施工监测分析 |
| 5.1 注浆圈合理参数确定的方法 |
| 5.2 断层破碎带注浆加固设计 |
| 5.3 施工监测方案及数值模拟工况 |
| 5.4 数值计算结果与施工监测对比验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（8）复杂岩溶裂隙-管道介质注浆扩散模拟分析方法及应用（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 国内外研究现状 |
| 1.2.1 复杂岩溶介质地质模型构建方面 |
| 1.2.2 裂隙岩体注浆扩散理论方面 |
| 1.2.3 岩溶管道动水注浆扩散理论方面 |
| 1.2.4 复杂岩溶涌水注浆治理方法方面 |
| 1.3 目前存在的问题 |
| 1.4 本文主要内容与创新点 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.4.3 创新点 |
| 第二章 复杂岩溶裂隙-管道介质三维地质模型构建方法 |
| 2.1 岩溶裂隙-管道介质特征 |
| 2.2 岩体结构面识别与信息提取方法 |
| 2.2.1 非接触测量方法的特点及意义 |
| 2.2.2 点云数据获取与预处理 |
| 2.2.3 岩体面状节理信息提取方法 |
| 2.2.4 岩体线状层理信息提取方法 |
| 2.3 确定-随机裂隙网络模型识别与构建(DSIM)方法 |
| 2.3.1 裂隙的三维形状和尺寸模拟方法 |
| 2.3.2 裂隙产状特征参数量化方法 |
| 2.3.3 裂隙的空间位置和密度 |
| 2.3.4 裂隙网络模型构建实例分析 |
| 2.3.5 离散裂隙网络模型的有效性验证 |
| 2.4 考虑地层变异性的裂隙岩体模型建立 |
| 2.4.1 CMC模型基本假设 |
| 2.4.2 二维CMC模型条件概率 |
| 2.4.3 ICMC模型转移概率矩阵估计 |
| 2.4.4 地层变异性计算流程及数值试验 |
| 2.5 岩溶管道探查方法及模型构建 |
| 2.5.1 岩溶管道路径探查与建模 |
| 2.5.2 管壁分形特征及模型构建 |
| 2.6 三维空间多源数据综合建模及实例分析 |
| 2.6.1 工程背景 |
| 2.6.2 基于DSIM方法的裂隙网络建模 |
| 2.6.3 钻孔数据连续地层建模 |
| 2.6.4 三维空间多源数据综合建模 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 岩溶裂隙-管道动水注浆分序扩散固化(SDS)模拟分析方法 |
| 3.1 浆液粘度时变特性分析 |
| 3.1.1 浆液的流变特性分析 |
| 3.1.2 速凝类浆液粘度时变性分析 |
| 3.2 浆-水相互作用理论模型及求解方法 |
| 3.2.1 浆-水相互作用基本理论模型 |
| 3.2.2 浆-水作用相界面的尖锐性 |
| 3.2.3 浆-水作用数学模型的数值离散 |
| 3.2.4 浆-水作用相分数的有界性 |
| 3.3 SDS模拟分析方法及数值实现 |
| 3.3.1 浆液粘度阈值函数时变模型 |
| 3.3.2 分序扩散固化模型数值实现 |
| 3.3.3 SDS方法数值实现流程 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 裂隙介质SDS方法适用性分析及应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 裂隙介质SDS方法的有效性验证 |
| 4.2.1 裂隙静水注浆扩散过程有效性验证 |
| 4.2.2 裂隙动水注浆扩散过程分析 |
| 4.3 SDS方法参数敏感性分析研究 |
| 4.3.1 正交数值实验工况设计 |
| 4.3.2 动水注浆参数变化响应规律 |
| 4.3.3 SDS参数敏感性分析 |
| 4.4 岩溶宽大裂隙动水注浆扩散与封堵机理 |
| 4.4.1 复杂岩溶宽大裂隙模型概化 |
| 4.4.2 宽大裂隙动水注浆扩散沉积规律 |
| 4.4.3 浆液扩散过程速度场响应规律 |
| 4.4.4 注浆压力及裂隙出口流量分析 |
| 4.4.5 正交数值实验设计及结果分析 |
| 4.5 三维裂隙网络SDS方法适用性研究 |
| 4.5.1 三维裂隙网络模型构建及参数设计 |
| 4.5.2 裂隙网络对浆液扩散影响规律 |
| 4.5.3 浆液选型对注浆压力影响规律 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 管道动水注浆封堵试验及SDS方法可行性分析 |
| 5.1 管道动水注浆封堵模型试验系统 |
| 5.1.1 试验系统设计 |
| 5.1.2 注浆设备及注浆管道 |
| 5.1.3 动水控制装置及管道 |
| 5.1.4 数据监测采集设备 |
| 5.2 静水条件下SDS方法的有效性验证 |
| 5.2.1 试验工况设计 |
| 5.2.2 浆液扩散沉积形态对比分析 |
| 5.2.3 注浆压力对比分析 |
| 5.3 动水条件下SDS方法的有效性验证 |
| 5.3.1 试验工况设计 |
| 5.3.2 浆液扩散沉积形态对比分析 |
| 5.3.3 动水流速变化规律对比分析 |
| 5.3.4 注浆压力变化规律对比分析 |
| 5.3.5 管道动水注浆SDS方法适用性讨论 |
| 5.4 粗糙岩溶管道动水注浆SDS方法适用性研究 |
| 5.4.1 模型基本参数与信息监测 |
| 5.4.2 浆液扩散形态及沉积特征分析 |
| 5.4.3 浆液扩散过程流速变化规律 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于SDS方法的控流降速与双孔联合注浆堵水机理分析 |
| 6.1 岩溶管道控流降速堵水机理 |
| 6.1.1 控流降速计算模型及参数 |
| 6.1.2 控流降速动水响应规律 |
| 6.1.3 控流降速对浆液扩散沉积的影响 |
| 6.1.4 管道出口流量及浆液流失率 |
| 6.1.5 控流降速影响下管道流速分布 |
| 6.1.6 注浆压力及管道流体压力分布 |
| 6.2 双孔联合注浆动水封堵机理 |
| 6.2.1 双孔联合注浆模型概化及计算参数 |
| 6.2.2 双孔孔联合注浆管道流速变化规律 |
| 6.2.3 双孔联合注浆扩散过程压力分析 |
| 6.2.4 双孔联合注浆扩散沉积与流失规律 |
| 6.2.5 管道封堵效果及方案优化分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 复杂岩溶管道涌水注浆封堵工程应用 |
| 7.1 地质条件分析及三维可视化模型构建 |
| 7.1.1 矿区岩溶发育特征 |
| 7.1.2 涌水主要形式及特点 |
| 7.1.3 矿区三维地质模型构建 |
| 7.1.4 三维地质模型应用及意义 |
| 7.2 大流量岩溶管道涌水治理原则与方法 |
| 7.2.1 涌水治理基本原则与技术路线 |
| 7.2.2 关键导水通道连通性分析 |
| 7.2.3 非连续帷幕设计及优化 |
| 7.2.4 控流降速注浆封堵技术 |
| 7.3 区域水文监测及注浆效果评价 |
| 7.3.1 水位观测孔监测方法 |
| 7.3.2 监测结果分析 |
| 7.3.3 整体效果评价与分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 博士期间参与的科研项目 |
| 博士期间发表的论文 |
| 博士期间申请的专利 |
| 博士期间获得的奖励 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（9）断层条件下的巷道掘进与围岩控制技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义( |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 研究内容及方法 |
| 2 工程地质条件研究 |
| 2.1 矿井概况 |
| 2.2 工程地质条件 |
| 2.3 煤岩物理力学性质测试 |
| 2.4 断层区域围岩稳定性分析 |
| 2.5 本章小节 |
| 3 巷道断层破碎带的数值模拟 |
| 3.1 计算模型的建立 |
| 3.2 支承应力分析 |
| 3.3 断层位移演化 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 断层对巷道施工的影响及措施 |
| 4.1 断层对巷道破坏影响因素分析( |
| 4.2 断层破碎带岩体注浆加固机理与技术研究 |
| 4.3 断层破碎带岩体注浆工艺与参数设计 |
| 4.4 断层破碎带岩体注浆堵水效果及存在的问题 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 断层巷道围岩松动圈的研究 |
| 5.1 松动圈理论 |
| 5.2 观测仪器及观测方法 |
| 5.3 观测断面布置 |
| 5.4 施工及观测过程 |
| 5.5 观测结果分析 |
| 5.6 主要结论 |
| 5.7 松动圈范围灰色预测 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 断层破碎带巷道支护方案设计 |
| 6.1 工程概况 |
| 6.2 巷道的支护设计 |
| 6.3 施工准备 |
| 6.4 施工方案及工艺 |
| 6.5 架棚安全技术要求 |
| 6.6 喷射砼安全技术措施 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 主要结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）富水断层破碎带复合注浆技术研究（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 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究技术路线 |
| 2 富水断层破碎带注浆技术分析 |
| 2.1 富水断层破碎带工程施工风险分析 |
| 2.2 青岛地铁8号线2号施工竖井工程分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 复合注浆材料选择及性能测定 |
| 3.1 复合注浆模式与复合注浆材料选择理论 |
| 3.2 富水断层破碎带复合注浆模式选择 |
| 3.3 富水断层破碎带复合注浆材料选择 |
| 3.4 复合注浆材料性能测定 |
| 3.5 正交试验法与浆液配合比试验设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 复合注浆材料性能试验结果分析 |
| 4.1 复合注浆材料配合比试验结果 |
| 4.2 复合注浆材料配合比试验结果分析 |
| 4.3 复合注浆材料最优配合比确定 |
| 4.4 最优配比下复合注浆材料性能验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 复合注浆技术工程应用 |
| 5.1 地铁横通道复合注浆技术设计 |
| 5.2 工程注浆效果分析与评价 |
| 5.3 新型复合注浆材料注浆效果数值模拟分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
四、断层破碎带注浆堵水技术（论文参考文献）
- [1]隧道注浆技术的发展现状与展望[J]. 卓越,李治国,高广义. 隧道建设(中英文), 2021(11)
- [2]某富水断层隧道突涌水预警分析平台及治理措施[D]. 段宇. 西安理工大学, 2021(01)
- [3]超长隧洞TBM智能掘进及围岩安全评价研究[D]. 王欣. 新疆农业大学, 2021(02)
- [4]三山岛金矿节理岩体变形破坏机理及滨海开采突水防治[D]. 颜丙乾. 北京科技大学, 2021
- [5]过导水断层软岩巷道围岩稳定控制技术[J]. 王俊良. 煤矿安全, 2020(12)
- [6]中部引黄工程输水隧洞涌水综合治理方案的研究[D]. 王鑫. 太原理工大学, 2020(01)
- [7]流固耦合效应下青岛地铁过海隧道穿越断层破碎带施工稳定性分析[D]. 龙燕霞. 山东科技大学, 2020(06)
- [8]复杂岩溶裂隙-管道介质注浆扩散模拟分析方法及应用[D]. 潘东东. 山东大学, 2020(08)
- [9]断层条件下的巷道掘进与围岩控制技术研究[D]. 孙维成. 中国矿业大学, 2020
- [10]富水断层破碎带复合注浆技术研究[D]. 张吉昌. 山东科技大学, 2020(06)