复杂支护结构软弱地层深竖井施工过程仿真分析

在软弱地层中修建深竖井工程存在围岩失稳坍塌与支护结构破坏等施工安全风险,而合理可靠的开挖支护施工方案是软弱地层深竖井工程施工期围岩稳定与支护结构安全的重要保障。针对某抽水蓄能电站软弱地层排风深竖井工程,建立考虑其复杂支护结构体系的施工全过程仿真分析模型,分析设计开挖支护方案下软弱地层围岩-支护结构体系的应力变形状态,并对施工期围岩稳定性与支护结构安全性进行了评价。在此基础上,通过对比不同开挖层厚、不同衬砌施作时机条件下的软弱地层围岩-支护结构体系施工力学性态,给出针对设计开挖支护方案的合理调整建议。     

引红济石调水工程试验支洞现场安全监测反演分析与优化设计

以引红济石调水工程试验支洞0+241.0段洞周收敛变形监测数据为依据,首先对监测数据进行分析,给出围岩稳定性评价方法;然后根据现场监测数据对试验支洞典型断面附近洞段围岩进行跟踪施工过程的有限元二维数值仿真反演分析,利用仿真反演分析的岩体参数对开挖后的围岩的稳定性?现有支护结构的安全性进行评价,并对已有的支护方案进行优化设计?     

柔性支护结构对软弱围岩隧道的支护效果研究

将格栅拱架和系统锚杆连接成整体可形成一种柔性支护结构,而这种柔性支护方式在软弱围岩隧道中应用较少。为研究该支护结构在软弱围岩隧道中的支护效果,通过FLAC 3D数值分析软件研究了该支护方式下隧道软弱围岩的应力和位移发展情况。得到如下结论:①得到了隧道各部位主应力发展规律,在新型支护结构下围岩主应力下降幅度较大,后期应力回升最大值约为其下降幅度的1/5,围岩稳定后,拱腰位置围岩应力最大;②新型结构支护围岩塑性区稍大于传统支护方式,但该支护结构更有利于围岩成拱,更大地发挥围岩自承载力;③得到了各施工阶段围岩位移发展趋势,并通过围岩特征曲线展示了该新型支护结构对围岩的作用方式,结果表明该支护结构对软弱围岩支护效果稳定。     

开挖扰动作用下强卸荷风化层状岩体的变形特性及动态仿真反演分析

由于紫坪铺水利枢纽工程#2导流洞进口强卸荷风化围岩软弱破碎，稳定性差，因此探讨其内部围岩在开挖扰动情况下的变形特征，合理确定围岩强度力学参数对工程设计和施工有一定的指导作用，以导流洞进口强卸荷风化带围岩内部位移观测资料为基础，分析了围岩内部的变形规律，并根据此观测资料，对强卸荷风化带围岩进行了强度力学参数仿真反演分析，提出了该段围岩较合理的宏观强度力学参数，为支护结构的设计和施工提供参考。     

中梁一级水电站地下厂房洞室群围岩稳定的分析方法

介绍了采用三维数值仿真分析方法对中梁一级水电站地下厂房洞室群的围岩稳定进行分析、为地下厂房洞室群的结构布置、开挖方式、围岩支护提供依据的过程,可为类似工程提供参考。     

高地应力区隧洞稳定性的数值仿真分析

结合具体工程实例对高地应力地区隧洞的稳定性以及支护系统进行模拟施工过程的有限元仿真分析。分析结果表明,高地应力地区中喷层最易遭到破坏;隧洞围岩与支护结构的受力与变形的最大特征为沿大主应力方向围岩应力释放最多、位移最大、沿小主应力方向围岩应力集中程度最高,两个方向均为围岩的最薄弱位置,最后提出要进行及时有效的支护、增长锚杆和对全洞除底板外喷钢纤维混凝土的建议,对其它类似工程有丰富的借鉴意义。     

洞口隧道与洞旁支护体同步开挖施工工况研究

依托西南某隧道，通过有限元软件Ｐｈａｓｅ２对不同开挖工况下的开挖过程进行了数值模拟，分析了不同开挖工况下围岩塑性区分布情况、围岩支护结构最大主应力及位移情况。结果表明:通过围岩塑性区的分析对比，在同步开挖中，分部开挖法优于上下台阶法；通过围岩支护结构最大主应力与位移的分析对比，宜采用隧道深埋侧部分与洞旁支护体同步开挖。     

支护结构对地下厂房围岩附加抗能的作用研究

为更合理地解释支护结构的作用机理，量化锚杆（索）的加固效果，从能量分析角度开展研究，首先明确附加抗能是支护结构对围岩贡献的能量补给，提出了支护结构的能量补给理论分析方法及其抗能计算公式；进而依据国内２０个水电工程地下厂房实测资料，对主厂房边墙的支护参数展开归纳统计；最后基于附加抗能提出了能量支护指数的概念。结果表明:支护结构对围岩附加抗能的贡献主要包括锚杆（索）抗拉强度提供的抗能、锚杆（索）与围岩接触面粘结作用提供的抗能、围岩裂隙灌浆粘结作用提供的抗能；锚杆（索）附加抗能、围岩强度应力比、主厂房开挖跨度三者的关系可通过４个经验公式加以概括；锚杆（索）的能量支护指数分布在１．０附近，该特性可以为工程设计提供参考依据。     

紫坪铺工程引水隧洞群现场监测与仿真反演分析

以紫坪铺工程引水隧洞群为研究对象，完成了跟踪隧洞施工过程的围岩变形监控量测。获取了围岩动态稳定性态。并利用监测结果进行了仿真反演分析。得到了相应洞段的宏观力学参数与初始地应力场。为指导下半洞施工、支护结构的优化设计等提供了可靠的科学依据。     

引汉济渭工程秦岭隧洞围岩稳定性有限元分析

对引汉济渭工程秦岭引水隧洞开挖的初期支护施工过程围岩结构的塑性变形分布规律进行分析研究,结合计算结果,为初期支护过程围岩的稳定性提供分析依据,以便对现场施工提供合理化建议。采用非线性弹塑性有限元法,依据地下结构设计理论及岩石的Drucker-Prager屈服准则,考虑围岩和初期支护衬砌结构的整体性,对秦岭引水隧洞的Ⅲ、Ⅳ类围岩开挖和初期支护结构的施工过程进行了模拟,计算了开挖施工过程三种不同工况下围岩顶拱及侧向的塑性变形。结果表明:秦岭隧洞初期支护施工过程的三种工况下围岩结构的塑性变形主要集中在顶拱120°范围内及两侧边墙,隧洞围岩结构整体处于安全状态。