隧洞开挖围岩变形与破坏的分析

地下开挖后,岩体中形成一个自由变形空间,使原来处于挤压状态的围岩,由于失去了支撑而发生向洞内松胀变形,如果这种变形超过了围岩本身所能承受的能力,则围岩就要发生破坏,并从母岩中脱落形成坍塌、滑动或岩爆。本文通过工程实例结合理论着重对不同类型结构的岩体的变形及破坏特点进行分析,确定不同的支护方案,且及时有效地实施,防止变形及破坏扩大,保证隧洞的正常施工。     

基于灰色理论的隧洞变形预测

隧洞的拱顶沉降和变形是隧洞施工中至关重要的问题之一,是确保安全施工、确定支护方案和支护时机的重要因素。运用灰色理论系统中的GM(1,1)预测模型,对拱顶的沉降值进行了有效的预测分析。获得了理想的沉降预测值,为隧洞的安全评判、支护方式的选取和时机的确定提供可靠的参考依据。分析表明,应用该方法分析预测有较高的预测精度,接近真实值,证实了灰色预测模型在变形预测中的可靠性和可行性。     

GM（1,1）灰色模型在施工期数据分析预测中的应用

建立测值系列的灰色系统分析模型,就是根据测值序列的特征数据,找出因素之间（或自身）的数学关系,从而对系统进行解释和预测。文中介绍了GM（1,1）的原理,结合工程,对施工期的数据进行了分析预测,预测结果精度很高。     

灰色GM(1,1)模型在干旱预测中的应用

灰色系统理论及其建模原理,利用蚌埠市气象站27a的实测降水量资料建立灰色预测GM(1,1)模型,对干旱灾害进行预测,经残差与后验差检验分析,模型精度较高,平均达99.37%,使用实测资料检验,效果较理想,为蚌埠市抗旱及供水提供必要的预测信息。     

基于灰色理论的边坡变形时效特性预测研究

本文通过对马延坡边坡表面变形、内部变形的长期监测成果分析,结合灰色系统理论,建立了DGM（2,1）预测模型,对马延坡边坡Ⅱ区变形进行了预测.研究结果表明该边坡位移变形大致分为快速增加、缓慢增加、逐渐趋稳三个阶段,位移变形随时间增加而增大、随深度增加而减小,位移变化速率、变化加速度随时间增加而减小.检验结果表明预测模型精度较高,预测结果与实测数据得出的规律较为一致,可为类似的工程提供一些有益的参考.     

基于灰色理论的浑河流域旱涝预测模型建立与应用研究

本文利用浑河流域长系列的降水量资料,根据Z指标值,利用灰色预测系统GM(1,1)模型建立浑河流域旱涝灾变预测模型,对浑河地区旱涝状况做出了预测,模型的预测结果符合精度要求。说明灰色预测GM(1,1)模型来预测浑河流域的旱涝情况是可行的。     

基于SIGMA的边坡开挖变形特征研究

在分析边坡岩土体结构的基础上,利用二维有限元数值模拟软件GEO-Studio中SIGMA/W模块对边坡开挖进行了模拟分析,结果认为边坡开挖后变形受岩体卸荷以及结构面组合控制作用明显,在开挖面部位产生较大变形,在坡体内部软弱结构面部位易贯通形成滑面,从而影响边坡稳定性。因此,对边坡开挖而言,应当及时进行支护,并同时做好边坡变形监测以及坡表排水工作。     

灰色理论在软基沉降预测中的应用

考虑了现场沉降监测数据的不等时间间隔性和数据的不断更新性,以及个别数据的跳跃性,文章建立了适合非等时距GM（1,1）直接模型,并应用于工程实践,证明了其实用性和合理性。     

不等时距 GM（1,1）模型的建立及在土质边坡位移预测中的应用

在介绍灰色理论的基础上,针对传统灰色理论GM（1,1）模型只能用于等时距数列的不足（在实际边坡监测中,由于主客观原因的影响很难保证监测到的数据是等时距的）,基于GM（1,1）模型的原理建立了适用于不等时距数列的GM（1,1）模型。运用不等时距GM（1,1）模型对某边坡位移变形预测研究,经过残差修正后GM（1,1）模型得到的预测值和实测值比较接近,说明基于灰色理论建立边坡变形预测模型GM（1,1）可以用来预测边坡的变形,与神经网络、群蚁算法、遗传算法等相比,灰色动态GM（1,1）模型不需要大量典型的样本来学习,这一特点使得其在边坡变形与稳定性分析中的应用提供了可能性。     

基于优化初始值的GM(1,1)模型在大坝变形监测中的应用

传统的GM(1,1)模型通常以第1点作为初始值来确定积分常数C,缺少一定的理论依据。该文就GM(1,1)模型初始值的优化选取进行了深入的探讨,提出建模方差的概念。依据建模方差最小的原则,对传统GM(1,1)模型的初始值进行改进,提出基于优化初始值的GM(1,1)模型。在大坝变形监测数据分析中应用优化的GM(1,1)模型,采用C语言编程建立了相应的预测模型。大量的数据分析计算表明,优化的GM(1,1)模型预报精度优于传统的GM(1,1)模型和多项式拟合模型。     

东南亚某水电站厂房边坡开挖变形特征及成因机制分析

为研究开挖导致边坡裂缝分布几何变异及断层破碎带局部滑塌机制,以东南亚某在建水电站厂房开挖过程出现的系列变形破坏为对象,采用现场地质调查、变形监测数据对边坡变形破坏现象的成因进行了系统的分析。分析结果表明:结果表明,大规模开挖引起边坡岩体应力场的改变,应力重分布调整,岩体向临空面回弹变形,加剧了岩体裂隙发育、张开及贯通,加之受断层及地下水影响,导致在混凝土喷面出现裂缝和局部滑塌。在ＥＬ．７３４ｍ高程滑塌体后缘产生４条横向裂缝,监测数据表明裂缝宽度有扩大趋势,需要及时进行支护,以防滑塌体再次发生变形破坏。＂     

最优加权组合模型在边坡变形预测中的应用

利用某岩质边坡2002年-2011年的变形监测资料,结合区域地质与气象背景,运用莱茵达准则选定有效的监测数据,分别建立了GM(1,1)模型和趋势曲线预测模型;最后,基于最优加权组合原理,建立了边坡变形的最优加权组合模型。运用组合模型对该岩质边坡的变形进行了拟合和变形预测,模拟变形趋势与实际变形趋势对比结果表明,组合模型的预测精度高于任何单一模型的拟合精度,证明该组合模型合理、可靠。     

隧道开挖作用下反倾层状岩质边坡变形响应分析

反倾层状岩质边坡通常较为稳定,但在开挖扰动等作用影响下容易产生较大的倾倒变形,影响工程施工与建设安全。在西南地区复杂地质条件下对此类边坡进行隧道开挖作业,易发生边坡失稳问题。为此,选取四川汶马高速某隧道进口边坡为研究对象,结合现场勘察、监测数据及数值模拟等手段对反倾层状岩质边坡在隧道开挖影响下的变形特征进行综合分析。结果表明：边坡受内部结构特征控制,隧道开挖后坡底失去支撑,各部位由下而上向临空面倾倒;倾倒体以水平位移为主,位移量值呈现中部大、四周小的态势,且受降雨量影响较大;数值模拟显示边坡在天然状态下为极限平衡状态,隧道开挖后位移由隧道洞口处向上扩展至坡顶,坡内岩体剪切破坏,在类似边坡进行隧道施工时需加强支护。     

灰色新陈代谢GM(1,1)模型在土钉支护结构变形预测中的应用

土钉支护结构在深基坑、边坡支护中有着越来越广泛的应用,因其受众多因素的影响,且部分因素难以确定,故是一个典型的灰色系统。由于常规GM(1,1)模型被用于预测时,精度较高的仅仅是最近的几个数据,越往未来发展,该模型的预测意义就越弱,故尝试用灰色新陈代谢GM(1,1)模型来模拟和预测土钉结构的变形。事实表明,这种预测可以取得非常好的效果,有着很好的利用价值。     

不良地质引水隧洞开挖支护应力变形数值模拟研究

选取围岩强度低、变形量大的不良地质段为代表断面进行计算分析,建立了FLAC3D模型,研究隧洞开挖支护围岩的变应力变形情况。结果表明:隧洞的开挖破坏了围岩的原始应力场,隧洞径向轴力释放,切向应力集中,隧洞顶拱位置形成了比较明显的开挖松动圈。隧洞支护后,支护措施承受部分围岩压力,围岩应力得到改善,隧洞围岩变形明显减小,开挖断面变形整体趋于均匀,隧洞周边塑性区有所改善,因此支护措施对围岩变形起明显的限制作用。     

改进GM(1,1)模型在基坑变形预测中的应用

分析得出原始GM(1,1)模型对应的灰微分方程仅是白化微分方程的梯形积分形式,因此以辛普生求积公式为基础建立了新的灰微分方程,而辛普生求积公式也是一种近似表达形式,因而对新的灰微分方程添加动态扰动项,以弥补灰微分方程与白化微分方程的差别,同时对初始值添加修正项,使其更加符合最小二乘法思想。将改进后的GM(1,1)模型应用到基坑变形预测中,实例应用结果显示,改进的GM(1,1)模型具有较高的预测精度。     

二滩水电站泄洪洞进口边坡变形及稳定性分析

二滩水电站位于四川省金沙江支流雅砻江上。泄洪洞的开挖最大坡高为１５０ｍ左右，在该边坡的施工过程中，相继出现多起塌方事件，避部地带形成拉裂缝。为了增强边坡的稳定性，多次采取措施加固，并埋设了多支位移计和裂缝测点，通过１年多观测现已经获得部分能反映稳定性动态及影响因素的监测成果，通过对资料整理和成果分析，找出了影响边坡稳定性的主要因素，同时说明边坡仍在缓慢的蠕变，应引起有关单位的重视，对边坡的稳定性提     

低强度岩体中开挖水工隧洞的经验

隧洞掘进机（ＴＢＭ）的性能受岩体硬度，以及整体岩石质量及掘进机操作人员经验的影响。岩石硬度控制着ＴＢＭ的进度，如果ＴＢＭ为频繁更换刀具而不得不停机，就要延长非操作时间。探讨了几种现场测量方法，作为选择岩石进行试验的手段。介绍了几组岩石硬度与ＴＢＭ实际进度有关的室内试验成果。由于隧洞通常位于山丘地带，故岩石覆盖厚度，以及地应力亦会控制隧洞掘进进度，尤其是对于低强度岩石。本文提出了一个根据岩石深度判断     

灰色GM（1,1）模型在地下水位预测中的应用

GM（1,1）模型是一种精度较高的预测模型,该模型不仅操作简单,而且当数据较少、且无法采用统计和其他的预测方法时,该方法是非常有效的。以某地2000—2005年地下水位为原始数据,采用GM（1,1）模型对2006年地下水位进行了预测,达到为该地区的地下水资源的调配提供参考依据。