巖溶區(qū)盾構(gòu)隧道溶洞形態(tài)精細表征與穩(wěn)定性評判方法

第1章緒論 ……………………………………………………………… 1
國內(nèi)外研究現(xiàn)狀………………………………………3
1.1.1 溶洞精細化探測及形態(tài)表征方面……………………… 3
1.1.2 溶洞對隧道圍巖穩(wěn)定性影響方面……………………… 6
1.1.3 溶洞與隧道安全距離研究方面 …………………………… 10
1.2 技術(shù)內(nèi)容、研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 ………………………………… 11
1.2.1 技術(shù)內(nèi)容 ……………………………………………………11
1.2.2 研究現(xiàn)狀…………………………………………………… 13
1.2.3 發(fā)展趨勢 ……………………………………………………14
第2章泉域地層巖溶發(fā)育機制與特征研究 …………………………15
2.1 區(qū)域地質(zhì)水文特征研究 …………………………………………… 16
2.1.1 區(qū)域地質(zhì)特征 …………………………………………… 16
2.1.2 區(qū)域水文特征 ………………………………………… 18
2.1.3 典型泉水成因 ……………………………………………… 20
2.2 巖溶發(fā)育機制及模式 …………………………………………… 21
2.2.1 巖溶發(fā)育機制……………………………………………… 21
2.2.2 巖溶發(fā)育模式 ……………………………………………… 22
2.3 巖溶發(fā)育特征研究 ………………………………………………… 27
2.3.1 溶洞規(guī)模大小……………………………………………… 27
2.3.2 溶洞充填類型 ……………………………………………… 28
2.3.3 溶洞發(fā)育高程統(tǒng)計 ………………………………………… 28
2.3.4 溶洞與地鐵隧道空間位置關(guān)系 …………………………… 29
第常復雜形態(tài)溶洞激光測量與重構(gòu)方法…………………………… 31
3.1 復雜形態(tài)溶洞激光定量化探測現(xiàn)狀 ……………………………… 31
3.1.1 干溶洞三維激光定量探測 ………………………………… 31
3.1.2 充水溶洞三維激光探測 …………………………………… 32
3.2 充水溶洞多波長激光衰減特性試驗系統(tǒng) ………………………… 33
3.2.1 多波長激光發(fā)射模組 ……………………………………… 33
3.2.2 溶洞水環(huán)境模擬模塊 ……………………………………… 35
3.2.3 水質(zhì)渾濁度及激光衰減性測量模塊……………………… 35
3.3 試驗結(jié)果與優(yōu)化選型方案 ………………………………………… 37
3.3.1 激光衰減系數(shù) ……………………………………………… 37
3.3.2 同一波長、不同溶解介質(zhì)下激光衰減規(guī)律 ……………… 38
3.3.3 同一介質(zhì)、不同激光波長下激光衰減規(guī)律 …………… 40
3.3.4 不同功率激光衰減規(guī)律 …………………………………… 46
3.3.5 激光最大探測距優(yōu)化方案 ………………………………… 48
3.4 復雜形態(tài)溶洞精細化重構(gòu)方法 …………………………………… 50
3.4.1 溶洞激光自動掃描系統(tǒng) …………………………………… 50
3.4.2 復雜形態(tài)溶洞點云坐標求解 ……………………………… 52
第4章雜形態(tài)溶洞模型數(shù)值計算與定量化表征方法……………56
4.1 基于 Geomagic-Comsol耦合的復雜形態(tài)溶洞穩(wěn)定性分析 …… 57
4.1.1 不規(guī)則溶洞幾何模型構(gòu)建思路 …………………………… 57
4.1.2 復雜形態(tài)溶洞 Geomagic 點云降噪與模型重構(gòu) ………… 58
4.1.3 復雜形態(tài)溶洞 Geomagic-Comsol耦合數(shù)值模型接口…… 63
4.2 簡化模型與復雜形態(tài)溶洞力學性能分析 ………………………… 65
4.2.1 溶洞模型幾何形態(tài)分類 …………………………………… 65
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