隧道台阶法施工的数值模拟与分析

在隧道施工过程中,评价围岩稳定性是一项重要工作.结合广东某隧道工程状况,利用有限元软件模拟了隧道的动态开挖过程,分析了开挖过程中围岩应力和应变的变化规律,并对施工过程中位移量较大及应力集中现象比较明显的部位进行了划分,确定了施工现场重点监测和支护区域,确保施工过程中围岩的稳定性和安全性.     

大型水电站地下厂房顶拱围岩松弛检测技术及应用

大型水电站地下厂房规模宏大,爆破开挖过程中因结构松弛和应力松弛,将形成围岩松弛圈,一般采用声波检测和钻孔电视方法检测围岩松弛深度及变化趋势,为地下厂房洞室开挖施工优化和围岩稳定性分析研究提供基础资料.随着地下厂房不断下卧开挖,厂房顶拱距离开挖基面越来越远,在开挖基面很难实施厂顶围岩的松弛检测,往往导致地下厂房开挖中、后期的厂顶围岩松弛检测数据缺失,进而影响地下厂房围岩松弛深度资料的完整性.笔者介绍了在某大型水电站地下厂房上方锚固洞的底板观测孔内检测厂顶围岩松弛深度,为地下厂房顶拱围岩松弛深度检测提供新思路,对其他类似工程具有一定的借鉴作用.     

古城水电站引水隧洞围岩稳定分析及支护结构设计

结合古城水电站工程实际,对施工开挖过程中的围岩稳定问题进行了分析论证,并分析了典型工况下的衬砌受力。为验证引水隧洞施工开挖方式及衬砌型式的合理性,通过平面非线性有限元计算分析,确定各类围岩初期支护及二次支护参数,确保工程质量。     

二滩水电站导流隧洞围岩锚杆支护实践研究

二滩水电站的施工为国际招标施工。根据挪威咨询专家组（ＡＧＮ）建议，导流洞围岩喷锚支护参数根据现场岩体开挖后具体情况确定，即在现场直接确定锚杆位置、长度及喷混凝土层厚度。在导流洞各阶段施工开挖过程中，在ＡＧＮ专家组指导下，我们在现场直接参与了此项工作的实施。本文对围岩锚杆实际支护情况进行了初步的总结和分析，将实际支护统计结果与锚杆布置设计参数及由Ｑ系统分类建议参数进行了比较，并对在岩体开挖现场布置锚     

官帽舟水电站软岩引水隧洞的围岩分类及评价

官帽舟水电站引水隧洞围岩分类以Ⅳ类围岩为主,按规范对Ⅳ类围岩评价为不稳定,围岩自稳时间很短,规模较大的各种变形和破坏都可能发生。实际上Ⅳ类围岩主要是受岩体强度影响,而岩体完整性及结构面状态对岩体稳定均有利,地下水的影响也较小,围岩开挖初期有一定的自稳能力,若能在开挖后及时喷混凝土或水泥砂浆封闭,岩体的完整性及强度能保持,则洞室的稳定性能保持较长的时间。     

鱼潭水电站地下厂房开挖程序的模拟分析

在鱼潭水利水电工程设计中，我们对地下厂房施工开挖过程及其围岩应力状况进行了有限元计算分析，本文着重对地下厂房开挖的有限元计算作了详细的分析，确定了厂房的开挖程序，特别是对３条中间岩墙相隔不足５ｍ的宽浅式尾水管的开挖过程进行模拟计算，确定先挖中间叉管、后挖两侧叉管的施工方法，是使结构设计得到可靠保证最佳施工方法，说明这种模拟计算方法，具有较高的实用价值。     

彭水水电站地下厂房围岩稳定性及支护措施

针对彭水水电站主厂房洞室开挖过程中实际揭露出的地质现象和岩体性状,根据施工期围岩松动圈的测试结果和补充岩体力学现场试验成果,在前期数值分析的基础上对地下厂房围岩稳定性和支护措施重新进行了分析和论证,并将计算成果与施工期监测结果进行对比验证;进而探讨了下阶段合理的施工开挖顺序以及不同支护措施的加固效果,对洞室围岩开挖变形及稳定性作出预测和评价,为动态设计方案的确定提供了依据.     

羊曲水电站泄洪洞围岩稳定性有限元分析

隧洞施工过程中的围岩的稳定性分析是工程地质和岩体力学非常重要的研究课题,依据地下结构设计理论和岩石屈服Druck-Prager准则,考虑到了围岩的自身承载能力,采用非线性有限元的方法对羊曲水电站泄洪洞开挖施工过程中围岩的稳定性进行分析,对隧洞围岩开挖支护施工过程进行模拟,分析隧洞围岩位移变形及应力分布规律,为隧洞开挖施工过程中围岩和结构稳定性分析提供依据。     

官帽舟水电站软岩引水隧洞的围岩分类及评价

官帽舟水电站引水隧洞围岩分类以Ⅳ类围岩为主,按规范对Ⅳ类围岩评价为不稳定,围岩自稳时间很短,规模较大的各种变形和破坏都可能发生。实际上Ⅳ类围岩主要是受岩体强度影响,而岩体完整性及结构面状态对岩体稳定均有利,受地下水的影响也较小,围岩开挖初期有一定的自稳能力,若能在开挖后及时喷混凝土或水泥砂浆封闭,岩体的完整性及强度能得到保证,则洞室的稳定性能保持较长的时间。     

管棚支护技术在潼湖隧道软弱围岩中的应用

针对潼湖隧道围岩等级较低,开挖易失稳的问题,采用管棚支护技术进行围岩注浆加固处理,分析了管棚支护技术的设计与施工方法,并对隧道开挖进行监控量测,监测结果显示该处治方法保障了隧道开挖过程中围岩的稳定性,满足隧道安全运营的要求。     

珠藏洞隧道施工安全监测与量测分析

为保证谷城至竹溪高速公路珠藏洞隧道开挖过程中的施工安全,在优化围岩变形监测方案与预警方法的基础上,采用指数函数回归分析模型,对典型监测断面位移量测数据进行了回归分析与精度判定。结果表明:指数函数能较好地拟合实测值,且能反映隧道开挖后围岩的时态变化情况,可以作为围岩稳定性判定和确定二次衬砌施作时间的依据;典型监测断面的拱顶沉降和周边收敛累计位移均远小于警戒值,隧道围岩稳定性较好,支护结构合理。     

陡倾结构面影响下巨型地下洞室穹顶开挖围岩稳定性分析

白鹤滩水电站地下洞室群规模宏大且围岩地质条件复杂,左岸尾调室洞径达48 m,埋深330 m,受中高地应力、陡倾裂隙、断层等影响,大型穹顶开挖面临着局部高应力区围岩脆性破坏和结构面控制下围岩松弛区变形稳定问题。采用3DEC数值分析软件对多组结构面控制下左岸尾调室开挖过程中围岩变形特征及应力集中程度进行数值模拟,采用三维空间等值面技术分别比较了开挖过程中围岩变形分布特征和应力集中分布特征。研究表明,受大主应力及结构面组合影响,围岩高应力破坏风险不高;但陡倾结构面的存在对穹顶围岩变形有较大影响,围岩变形最大的区域发生在穹顶NW向侧翼区域;陡倾结构面交叉切割使得穹顶局部部位浅层岩体松弛更加突出,易发生松弛坍塌破坏。研究工作的成果可为类似深埋地下工程施工及支护方案的确定提供参考。     

小孤山水电站地下厂房洞室围岩稳定分析

文章以小孤山水电站工程地下厂房洞室围岩为对象,运用三维弹塑性有限元分析方法,对该工程地下洞室群进行整体计算,得出开挖过程中和开挖结束后洞室围岩的应力、变形情况,对小孤山地下厂房洞室群围岩稳定性进行综合评价。     

小湾水电站地下厂房围岩支护设计

小湾水电站地下厂房围岩稳定条件相对较好,但地下洞室规模大,地应力较高。在地下厂房支护设计中通过大量的分析研究和工程类比,确定了基本支护参数。为在确保洞室围岩稳定的前提下达到节约投资和加快施工进度的目的,在地下厂房开挖支护过程中,根据开挖揭示的地质条件和监测资料的反馈,进行了大量的支护设计优化调整工作,取得了较好的效果。     

基于声波的洞室围岩岩体质量分区优化方法

开挖会对围岩岩体产生扰动,影响围岩的质量,常用钻孔声波法来观测确定开挖对岩体质量的扰动影响。常规方法确定岩体质量分区时,波速变化率曲线和阀值直线往往有多个交点,很难判定质量分区边界,利用波速变化率曲线的细部特征对常规方法进行了优化,重新定义岩体质量分区的判定准则,使岩体质量分区具有唯一性。将优化方法应用到白鹤滩水电站4^#导流洞工程中,4^#导流洞开挖后的岩体质量可以分为3个区,即扰动一区、扰动二区及未扰动区,随着距开挖面深度的增加,围岩受到开挖的扰动影响逐渐减小,围岩质量逐渐变好,后续开挖步会使岩体的质量变差,扰动区范围进一步增加。     

胜利水电站地下厂房围岩安全系数及预警研究

地下洞室施工过程中的围岩变形稳定问题一直是工程施工研究的重点和难点问题。文章以辽宁省胜利水电站左岸地下厂房开挖支护施工为例,利用构建的FLAC3D数值模型和折减系数法对围岩破坏安全系数进行计算研究,获得围岩破坏安全系数为1.75,并根据计算成果确定围岩破坏预警的两个具体标准。文章结论可为相关工程设计和建设中的安全预警体系提供理论支持和技术参考。     

西藏某地下洞库围岩稳定性分析

依据拟建洞库工程地质条件举出了4种不同的结构面组合关系,并提出了4种洞库围岩失稳形式。根据岩体完整程度、岩石饱和抗压强度以及岩体风化程度,并结合洞库围岩稳定性,对洞库围岩进行了基本质量分级,划分了围岩类别,洞库围岩类别有Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类,其中Ⅳ、Ⅴ类分别占76.2%、19.7%,围岩稳定问题严重。对于Ⅳ、Ⅴ类围岩,建议采用导洞开挖法或台阶开挖法施工,开挖过程中建议采用超前锚杆临时支护,钢拱架支撑,钢筋混凝土衬砌,在中等风化石英砂岩、断层及影响带、覆盖层等含水层中施工时需加强排水措施。     

二滩地下厂房系统围岩稳定性分析

二滩水电站地下厂房系统围岩的工程地质条件较好，但地应力较高，在开挖过程中，围岩发生了局部变形和破坏。本文针对这些工程现象的发生发展，结合变形监测成果，对地下厂房洞室群围岩稳定性作了进一步的分析和评价。     

节理岩体隧洞开挖爆破损伤特性及爆破方案研究

隧洞爆破开挖不可避免地会对围岩造成损伤,影响围岩稳定。以玉瓦水电站引水隧洞的钻爆开挖为研究对象,基于三维动力有限元(LS-DYNA)软件,对隧洞围岩在爆破开挖过程中的损伤演化过程进行了模拟分析,重点研究了围岩节理面和开挖程序对爆破损伤演化特性的影响。结果表明:节理面的存在抑制了垂直于节理面方向上的爆破损伤而促进了平行于节理面方向上的损伤演化;爆破开挖程序、循环进尺和单响药量均对围岩损伤有显著影响,施工中采用分层开挖、减小开挖循环进尺、控制单响药量等措施,能够有效地抑制爆破损伤。研究结果对控制隧洞超挖及确保围岩稳定具有重要指导意义。     

白鹤滩水电站左岸地下厂房围岩破坏研究

为了研究白鹤滩水电站左岸地下厂房围岩变形破坏问题,通过对厂房的现场调查,对其基本破坏类型进行归纳:片帮剥落、围岩外鼓、围岩开裂,并存在渗漏、异类物质析出等现象。同时结合数值模拟,对开挖期间围岩破坏机理进行分析。结果表明:在开挖作用下,左岸地下厂房应力进行二次分布,并在上游顶拱、拱肩及边墙部位围岩形成多个应力集中区,超过围岩片帮破坏临界界值,最终发生片帮等多种破坏。主厂房上游存在多个长大裂隙,其力学参数低,承载能力弱,在开挖作用下诱发主厂房上游发生诸如围岩外鼓折断、裂隙开裂、渗水、钙类物质析出等多种围岩破坏,并导致其临近区域应力异常增大,甚至出现片帮破坏。在后期开挖过程中应密切关注主厂房上游围岩稳定性。