|
1.
|
某水电站地下厂房区地应力场反演
|
|
|
|
|
|
|
程王润 张文春 刘英《吉林建筑工程学院学报》,2021年第38卷第6期
|
|
|
初始地应力是分析工程中围岩稳定性与支护结构的重要参数之一.本文根据某水电站地下厂房区的地应力实测资料,考虑岩体的自重和地质历史构造运动对地应力场的影响,采用多元回归分析法对厂区地应力场进行多元线性回归分析.得出厂区初始地应力函数与应力分布变化规律.反演得到的地应力回归值与实测值在数值大小和应力方向上基本吻合,表明反演获得的地下厂区初始地应力场合理可靠,为地下厂房区的开挖及长期稳定性分析提供重要计算依据.
|
|
2.
|
某隧道围岩参数反演分析及实时施工应用
|
|
|
|
|
|
|
陈智 毛安琪 窦斌强 李小青《水电能源科学》,2015年第33卷第3期
|
|
|
以某隧道监测到的隧道围岩位移变形数据为依据,选取围岩岩体的弹性模量E与初始地应力侧压力系数K作为反演参数,采用黄金分割法和FLAC3D数值模拟对隧道洞口浅埋段及洞身段围岩进行位移反分析优化计算。在此基础上将反分析得到的围岩力学参数应用于掌子面前方围岩变形的数值模拟计算,将其结果与隧道施工中监控量测结果进行对比,验证了位移反分析在隧道施工中实时应用的可行性,并将拱顶沉降量的预测结果用于设定围岩开挖的预留变形量,通过控制超挖量,减少喷射混凝土用量,节约工程成本。
|
|
3.
|
连拱隧道施工台阶错距对围岩影响分析
|
|
|
|
|
|
|
《低温建筑技术》,2016年第8期
|
|
|
隧道开挖必然扰动或破坏天然岩体相对平衡状态的初始地应力场,从而在一定范围内引起地应力的重新分布,并且导致岩体发生变形。连拱隧道开挖、支护和衬砌施工相互交错影响,使得围岩应力和衬砌荷载转换变得更为复杂。结合云南大中山1号连拱隧道施工情况,利用MIDAS/GTS软件建立了隧道三维数值模拟计算模型,对连拱隧道V级围岩采用中导洞-台阶法开挖,不同台阶错距对隧道围岩受力状况及变形位移进行了模拟分析。结果表明,当浅埋侧主洞先行,上下台阶开挖错距为0.5D时,围岩受力及变形量较小。
|
|
4.
|
浅埋压力隧洞抗裂设计数值模拟分析
|
|
|
|
|
|
|
刘阳《长江科学院院报》,2014年第31卷第12期
|
|
|
纵观国内已建大型工程的浅埋压力隧洞,采用抗裂式预应力衬砌形式居多,而对于长距离引水隧洞,如果大范围采用该形式则投资过高。基于裂隙岩体渗流场-应力场耦合理论的有限元方法,对浅埋压力隧洞内水外渗进行数值模拟分析,同时考虑了围岩固结灌浆、地下水位、渗流场变化对围岩的影响,反映了隧洞在开挖、充水、加压过程中围岩应力的变化。验证了孔隙水压力的增减均引起岩体有效应力的减小,岩体呈失稳趋势。围岩覆盖厚度越厚,承担荷载的能力越大。以吉林省中部引松供水工程为例,得出了长距离浅埋引水压力隧洞是否采用抗裂设计,需要结合高压水发生的频率、渗漏量、固结灌浆对提高围岩抗渗性能、岩体渗透压力、有效应力、岩体结构、是否存在排水通道、控制岩体渗漏失稳的状态等因素进行综合分析,确定隧洞衬砌形式。研究结果可为合理确定抗裂设计区段、合理选择隧洞衬砌形式和隧洞埋深提供依据。
|
|
5.
|
高地应力环境下引水隧洞软弱围岩稳定性分析
|
|
|
|
|
|
|
周泽林 陈寿根 李岩松 张小明《水利水电技术》,2014年第45卷第2期
|
|
|
以实际深埋软岩引水隧洞施工为背景，在对导致大变形的围岩压力性质认识和力学行为分析的基础上，结合室内实验、数值模拟手段、施工变形监测数据和围岩—衬砌接触压力现场试验，研究了隧洞开挖后洞周位移分布特征、围岩变形和支护受力随时间发展规律。研究结论表明：（1）大主应力方向为垂直方向的高地应力环境中，隧洞软岩大变形以挤压型变形为主；（2）开挖面和二衬对约束隧洞空间位移分布具有重要作用；（3）软弱围岩变形发展和支护受力具有明显的流变特性和时间效应，及时施加二衬能有效限制流变变形的发展。在研究基础上提出了一些施工中有益于控制围岩稳定性的建议。
|
|
6.
|
浅埋暗挖隧洞地表沉降数值分析计算
|
|
|
|
|
|
|
冯克义 杨进新《北京水务》,2009年第3期
|
|
|
地下隧洞的开挖会引起地面变形,尤其是浅埋隧洞,对地面变形的影响会更为明显.根据具体的地层结构,利用Dtmcan-Chang双曲线土体本构模型,考虑隧洞的实际开挖方法,利用ANSYS对浅埋暗挖隧洞的地面位移场进行数值计算分析.
|
|
7.
|
高地应力条件下隧洞开挖诱发围岩振动特征研究 被引次数：5
|
|
|
|
|
|
|
卢文波 陈明 严鹏 周创兵《岩石力学与工程学报》,2007年第26卷第Z1期
|
|
|
采用理论分析、动力有限元数值模拟和振动监测数据对比等综合方法，研究高地应力条件下隧洞钻爆开挖诱发围岩振动的特征。发现高地应力条件下深埋隧洞钻爆开挖诱发的围岩振动由爆破振动和岩体初始地应力(开挖荷载)动态卸载诱发振动两部分叠加而成。在低岩体初始应力条件下，隧洞钻爆开挖过程围岩振动主要由爆炸荷载所引起；高地应力条件下，开挖荷载瞬态卸荷诱发振动的幅值可超过爆破振动而成为围岩振动的主要因素。利用四川省瀑布沟水电站引水隧洞进口段(地应力水平10 MPa)和尾水隧洞洞身段(地应力水平20 MPa)钻爆开挖过程的实测围岩振动资料，对理论分析和数值模拟结果进行验证。
|
|
8.
|
高地应力条件下隧洞开挖诱发围岩振动特征研究
|
|
|
|
|
|
|
卢文波 陈明 严鹏 周创兵《岩石力学与工程学报》,2007年第26卷第A01期
|
|
|
采用理论分析、动力有限元数值模拟和振动监测数据对比等综合方法,研究高地应力条件下隧洞钻爆开挖诱发围岩振动的特征。发现高地应力条件下深埋隧洞钻爆开挖诱发的围岩振动由爆破振动和岩体初始地应力（开挖荷载）动态卸载诱发振动两部分叠加而成。在低岩体初始应力条件下,隧洞钻爆开挖过程围岩振动主要由爆炸荷载所引起;高地应力条件下,开挖荷载瞬态卸荷诱发振动的幅值可超过爆破振动而成为围岩振动的主要因素。利用四川省瀑布沟水电站引水隧洞进口段（地应力水平10 MPa）和尾水隧洞洞身段（地应力水平20 MPa）钻爆开挖过程的实测围岩振动资料,对理论分析和数值模拟结果进行验证。
|
|
9.
|
蟠龙抽水蓄能电站地下厂房区初始地应力场反演
|
|
|
|
|
|
|
王槐 苏超 吕超洋 王路遥《水力发电》,2019年第8期
|
|
|
岩体初始地应力场是地下工程数值模拟与稳定分析的基础,是地下洞室群围岩变形的主要"荷载"。重庆蟠龙抽水蓄能电站地下厂房区域存在6层泥岩或粉砂质泥岩与泥质粉砂岩,抗压强度较低,属于软岩。结合实测地应力资料,采用有限元法结合多元线性回归分析,反演了工程区域的初始地应力场。结果表明,地应力反演计算值与实测值在量值大小和分布方向上吻合较好,通过反演得到的地应力场是合理可靠的。
|
|
10.
|
糯扎渡水电站#2导流洞三维非线性有限元反分析
|
|
|
|
|
|
|
周家文 徐卫亚 童富果 褚卫江 刘兴宁《岩土工程学报》,2007年第29卷第10期
|
|
|
糯扎渡水电站#2导流隧洞开挖经过F3断层,开挖过程中,F3断层影响带附近的岩体力学参数直接控制着围岩的变形和应力分布。为了评判后续Ⅱ、Ⅲ层开挖围岩的稳定性,需要反演出F3断层附近围岩的岩体力学参数和初始地应力场。对于隧洞开挖反分析问题,考虑到现场位移监测数据与隧洞开挖之间的相互关系,采用开挖位移增量形式进行反分析,并且分析了三维非线性有限元以开挖位移增量的均方误差作为目标函数的反分析计算过程。为了减少现场的位移量测数据对反分析结果的影响,改善其规律性,采用多元线性回归模型对位移监测数据进行整理,有效的提高了反分析计算结果的精度。最后,利用上述方法反演得到了#2导流隧洞F3断层附近岩层的岩体力学参数和初始地应力场。
|
|
11.
|
南水北调西线工程深埋隧洞岩爆分析及预测
|
|
|
|
|
|
|
《人民黄河》,2015年第12期
|
|
|
岩爆是一种典型的地质灾害,如何对岩爆进行预测已成为地下工程领域研究的热点和难点问题。为评价南水北调西线工程深埋隧洞岩爆发生的可能性,提出采用岩性分析、地应力实测及有限元分析相结合的方法进行岩爆预测。在研究中,从工程地质的角度,基于隧道围岩岩性分析、现场地应力实测及地应力场的反演分析,对隧道开挖后应力场进行了有限元数值模拟,综合分析了西线工程隧道初始地应力场沿轴线分布规律以及隧道开挖后不同埋深处岩爆发生的等级。结果表明,该工程岩爆等级大部分为中等岩爆。
|
|
12.
|
隧道围岩变形及其衬砌内力特征研究
|
|
|
|
|
|
|
戚长军 佘芳涛 邵兵厂《水利与建筑工程学报》,2010年第8卷第2期
|
|
|
位于土层和岩层交界地层中的隧洞,其力学特性和水文地质条件均发生显著的变化,从而导致塌方或者围岩变形过大等。利用数值计算方法,建立二维有限元模型,对某工程隧洞土、岩接触地层中隧道开挖围岩变形和衬砌受力特性进行分析,并采用不同施工方法进行比较。结果表明,土、岩接触地层中隧道开挖围岩沉降位移场是非对称的,沉降位移最大位置在拱顶30°处,正是需要加强支护的位置;先墙后拱开挖在隧道三种施工方式中围岩最大沉降位移最小,正台阶开挖方法围岩沉降位移最大,留核心土开挖方法介于二者中间。合理的支护方式和开挖方式是土、岩层交界地层中隧洞周边岩体稳定的基本条件。
|
|
13.
|
深埋高地应力引水隧洞节理围岩稳定性研究
|
|
|
|
|
|
|
李唱唱 侍克斌 姜海波《水资源与水工程学报》,2020年第31卷第2期
|
|
|
在深埋隧洞开挖过程中,高地应力和结构面发育是控制洞室围岩稳定的关键问题。针对深埋高地应力引水隧洞节理围岩稳定问题,以新疆某深埋高地应力引水隧洞为工程依托,利用水压致裂法和三维水压致裂法对地应力进行现场监测与分析,采用离散元软件3DEC模拟围岩应力场、塑性区以及位移场的变化情况,研究了深埋高地应力下引水隧洞节理围岩的稳定性问题。结果表明:实测得最大主应力在12. 4～12. 9 MPa范围内,模拟得洞室附近出现0～2. 1 m的塑性区,最大位移值为25. 1 mm,最大压应力为13. 2 MPa,最大拉应力为1. 32 MPa,洞室的侧墙和拱底部位的塑性区、位移值较大且出现局部小范围拉应力。结合本文具体工况和实测地应力资料,通过强度理论的方法进行岩爆分析研究,由Russenes岩爆判别式得无岩爆发生,节理岩体处于稳定状态,但随节理裂隙发育,侧墙和拱底易出现破坏,建议采用2. 5 m锚杆进行加固。模拟结果与实测结果较为一致,研究成果为工程施工提供参考。
|
|
14.
|
考虑应力路径的深埋隧道黏弹–塑性围岩与支护相互作用
|
|
|
|
|
|
|
《岩石力学与工程学报》,2021年第9期
|
|
|
黏弹–塑性岩体中,隧道的支护反力会随时间增加,致使塑性区内已屈服围岩的应力状态从屈服面上回到屈服面以内。因此,研究隧道围岩与支护结构相互作用的长期力学特性时须先弄清其应力路径。考虑应力路径影响,基于广义Kelvin流变模型和Mohr-Coulomb强度准则,给出深埋隧道黏弹–塑性围岩与支护相互作用的应力、应变及位移的简化计算方法。将高地应力软岩隧道的各种"抗让结合"支护技术归纳为"先让后抗"、"边让边抗"、"先控再让后抗"3类,分别分析3类支护措施对围岩应力路径的影响,并对比研究不同支护措施下隧道黏弹–塑性围岩的变形及支护反力。结果表明,考虑应力路径后计算得到的围岩位移更大。在相同的位移释放量、相同的衬砌支护刚度条件下,采用"先让后抗"的措施,围岩初期变形速率非常大,施加永久支护后,后期增长的支护反力也最大。在高地应力、变形严重的条件(例如初始地应力超过20 MPa)下采用"先控再让后抗"措施是最合适的。隧道开挖后立即施作长锚杆主动支护围岩,不仅可以控制围岩在第一阶段的变形速率,提高第一阶段围岩的稳定性,还可以大幅降低第二阶段永久衬砌的支护力,提高第二阶段衬砌结构的稳定性。在地应力不高、变形不严重的条件下(例如初始地应力低于10 MPa)采用"先让后抗"的措施就可以较好地控制围岩变形,不必采用"先控再让后抗"措施。而"边让边抗"措施适用于2种情况之间(例如初始地应力为10～20 MPa)。此外,黏滞系数较小(较软弱)的围岩开挖后变形速率较大,例如当黏滞系数η分别取2×10~9和1×10~(10) Pa·d时,采用"先控再让后抗"措施后围岩初期变形速率分别为17.6和3.5cm/d。因此,黏滞系数较小(较软弱)的围岩在开挖后必须立即施加较大的支护反力以控制围岩变形速率。
|
|
15.
|
岩体隧洞开挖施工扰动以及支护变形控制研究
|
|
|
|
|
|
|
李新平 宋桂红《岩土工程界》,2006年第9卷第5期
|
|
|
将地应力释放的等效节点力作为外荷载加载在开挖边界上，利用有限元软件Marc分别计算了软弱岩体和中硬岩体隧洞开挖在锚杆支护前后的位移和应力情况，通过对加锚前后岩体进行位移与应力分析，研究分析了锚杆加固对岩体隧洞开挖变形控制的影响。在锚杆加固作用下，径向位移明显减小并向远离洞壁方向移动，靠近洞壁的地方位移明显减小，可以认为锚杆支护的主要作用之一是控制围岩的变形和发展；锚杆对软岩的变形控制效果更明显一些。
|
|
16.
|
南水北调西线达曲-泥曲段地应力场反演分析
|
|
|
|
|
|
|
丁仁伟 周敏 邬建华《人民黄河》,2010年第32卷第6期
|
|
|
初始地应力场是大坝开挖建基面、隧洞选线等的重要依据,为解决初始地应力现场实测测试费用昂贵、测试周期长、现场试验条件艰苦等问题,采用均匀设计方法和三维显式有限差分法,对南水北调西线达曲-泥曲段岩体地应力场进行了反演分析,获得了岩体地应力场沿深度的分布规律及最大主应力方向.
|
|
17.
|
含节理岩体深埋引水隧洞围岩稳定性分析及优化设计研究
|
|
|
|
|
|
|
王志鹏 张野 张高 刘曜《红水河》,2022年第41卷第1期
|
|
|
针对某水电站引水隧洞实际地质情况,采用离散单元法,深入研究了含节理岩体深埋引水隧洞初始应力、开挖锚喷支护及运行期工况下围岩应力分布情况及变形特点.研究成果表明:洞室开挖后顶拱及边墙部位顺节理方向变形突出,受围岩拱效应的影响底板出现较大位移,且局部存在应力集中现象;塑性区及锚杆拉应力呈明显不对称分布状态,节理对岩体整体稳定性影响效果明显.基于研究成果,结合施工过程中实时反馈的地质信息,提出了节理岩体中深埋引水隧洞围岩稳定动态反馈分析和支护优化设计方法,在应用于该工程实践的同时,对类似水电站引水隧洞衬砌结构优化为挂网锚喷支护设计具有一定的指导和参考作用.
|
|
18.
|
大岗山地下厂房洞群施工开挖围岩稳定性分析
|
|
|
|
|
|
|
王建洪 贺如平 魏映瑜《长江科学院院报》,2014年第31卷第11期
|
|
|
为分析大岗山水电站地下厂房洞室群施工开挖过程中围岩的稳定性状况,采用多元回归分析方法反演了厂区初始地应力场,提出了厂区初始地应力的分布函数;根据建立的地下厂房三维数值计算模型,获得洞室开挖后围岩位移场、应力场和塑性区的变化规律。计算结果表明:大岗山地下厂房洞室群开挖后围岩整体是稳定的,洞周分布的软弱岩脉是影响围岩稳定的关键因素,在地下厂房施工过程中,必须对软弱岩脉和开挖暴露的破碎带进行超前注浆加固处理。计算成果有效指导了工程的设计与施工。
|
|
19.
|
基于地压诱导致裂的高应力硬岩矿床优化回采数值模拟（英文）
|
|
|
|
|
|
|
姚金蕊 马春德 李夕兵 杨金林《中国有色金属学会会刊》,2012年第22卷第9期
|
|
|
采用离散元数值模拟分析软件3Dec,依据贵阳开阳磷矿深部硬岩矿床的工程实际情况建立三维数值模拟模型,对开阳磷矿深部硬岩矿床的3种不同开挖工况进行模拟计算,包括在矿体中开挖地压诱导致裂巷道及不同方向（水平向和竖向）、不同顺序（先上后下/先下后上）开挖后的巷道围岩体的位移和塑性区分布情况。结果表明：在矿体中开挖诱导致裂巷道时,巷道周边岩体塑性区和位移场随着暴露时间的延长而不断增大,矿岩朝着有利于破碎的趋势发展,即为掘进机的高效切割回采提供了有利条件;不同开挖方向对充分利用深部地压效果不同,竖向开挖比水平横向开挖可形成更大的位移场和塑性破坏区,地压致裂的效果更明显;先下后上式开挖比先上后下式开挖产生的临空面附近矿岩产生更大的变形量和破坏区,更能有效地利用深部地应力破岩。该研究对开阳磷矿深部高应力硬岩矿体非爆掘进机连续开采的采矿方法设计、充分利用地压破岩和合理确定开挖方式具有重要的意义。
|
|
20.
|
深部高应力巷道开挖方向对稳定性影响分析研究
|
|
|
|
|
|
|
《矿业研究与开发》,2016年第12期
|
|
|
在阿舍勒铜矿深部不同中段选取3个测试点,采用套孔应力解除法进行了现场地应力测试分析,准确确认深部岩体处于较高地应力状态。采用数值模拟计算方法,计算得出最大主应力与巷道轴线夹角分别为0°、30°、60°、90°时的巷道围岩位移场、应力场和塑性区云图,分析了深部高应力巷道开挖方向对其稳定性的影响,得出了高应力巷道开挖时,巷道布置方向与最大主应力方向夹角在30°以内时,高地应力对巷道稳定性影响较小的结论。
|
|
