引水隧洞围岩受力变形的数值分析

引水隧洞处于岩溶区时,其围岩变形特点会受到岩溶位置、发育等因素影响,它的围岩变形规律和常规隧洞有较大的区别。以某水电站引水隧洞为背景,将现场变形监测和有限元模拟两种研究手段相结合,综合分析围岩的变形特点。研究结果表明：模拟得出的围岩变形规律与现场监测得出的变形规律基本一致,均表现为距离溶洞较近的隧洞左侧变形要大于距离溶洞较远的隧洞右侧变形;并且左边墙在水平方向上的变形约是右边墙的2倍;位移增量最大的部位是拱顶处,接着是边墙的水平位移量,腰拱处水平位移值最小;与隧洞距离较短的溶洞右侧在水平方向的变形和溶洞顶部下沉量最大,其他位置的变形量比较小。     

引水隧洞洞段围岩稳定性数值模拟

在隧洞工程中,围岩的稳定性和支护的作用效果一直是非常重要的问题.本文以新疆某输水隧洞为例,建立有限元计算模型,利用FLAC3D对引水隧洞开挖及支护后的应力和位移特征进行计算分析,为地下洞室工程的围岩稳定性评价和支撑结构计算及工程施工提供指导及借鉴.     

黄土地区引水隧洞施工围岩变形特征分析

为研究引水隧洞施工期间的变形特征,依托某黄土地区引水隧洞工程为例,综合采用现场实测数据分析和数值模拟开展隧洞的变形特征研究。结果表明：（1）隧洞拱顶位移变化速率和累计沉降值最大,且出口右线的沉降速率比左线的更大。与出口相比,进口处的地面沉降值明显较小,其中进口处地面的最大沉降值为35 mm,出口处地面最大沉降为70 mm;(2)建立数值有限元模型进行计算表明,数值模拟结果与实际监测规律基本一致,其中实测隧道开挖结束的拱顶最大沉降为60 mm,而数值模拟结果为78 mm,两者相对误差在20%以内;随着隧洞的开挖,隧道应力发生重分布,衬砌两侧发生应力集中,最大值为6.0 MPa,顶部围岩应力达到2 MPa。     

高地应力环境下引水隧洞软弱围岩稳定性分析

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。     

引水隧洞穿越褶皱翼部洞段围岩稳定性数值模拟

褶皱区域地质构造和应力的分布与传递比较复杂。文章以辽宁省胜利水电站发电引水隧洞为例,建立有限元计算模型,对褶皱岩层环境下引水隧洞开挖及支护后的应力和位移特征进行计算分析,结论对穿越褶皱区的地下洞稳定性分析,并提出相应的支护建议具有一定的借鉴意义。     

引水隧洞开挖支护方案围岩稳定的非线性有限元模拟

将围岩与衬砌结构看做整体承载结构,将围岩结构视为弹塑性体,结合工程实例,采用ABQUS非线性有限元软件,对Ⅳ、Ⅴ类围岩洞段进行模拟计算,从塑性变形的角度分析围岩稳定性并提出合理支护方案.模拟分析结果为:Ⅳ类围岩稳定性较差,支护处理后,顶拱塑性区基本消失;Ⅴ类围岩稳定性很差,必须进行超固处理.研究结果对同类型其他引水隧洞工程围岩稳定评价及支护设计具有一定指导意义.     

软岩引水隧洞围岩稳定性分析

为研究软岩区引水隧洞开挖变形规律,基于某软岩引水隧洞工程实例,对现场监测数据进行分析。结果表明：(1)受软弱岩层的影响,掌子面开挖6m以内,拱顶沉降值和周边位移值的变化最大,且拱顶位移沉降和周边位移与时间的关系符合指数函数关系;(2)软弱岩层隧洞开挖后,围岩自身很难迅速形成自稳定岩圈。当施加支护结构后,且支护结构与围岩形成支护拱圈时,位移才会有所收敛。在实际隧洞施工过程中,对于监测断面25m以内的位移监测要适当进行加密;(3)对于软岩区隧洞,因隧洞地层的工程性质较差,隧洞开挖后要及时进行支护。在实际施工过程中,要重视现场隧洞变形监测,发现问题及时处理。     

复杂地质条件下引水隧洞围岩稳定性分析

地下工程具有广阔的发展前景,而其围岩的稳定性关系到工程的施工安全以及运行安全。采用有限元分析方法,对计算模型的有限变形原理、洞室参数的选择进行了介绍。依托柳坪水电站引水隧洞工程,依据相关设计参数,建立三维整体模型,模拟了复杂地质条件下引水隧洞在开挖不支护、开挖支护完成后、地震工况条件下围岩稳定性计算结果,说明隧洞围岩主要受到压应力的作用,且通过衬砌能有效地控制围岩变形。并对结果对比分析,得出了3种工况的安全系数均大于1,隧洞围岩结构稳定性较好,且引水隧洞垂直方向变形均大大超过水平方向等结论,为施工及结构设计提供参考。     

某大型引水隧洞穿越断裂带洞段围岩稳定性研究

西南某深埋长隧道位于全新世区域活动断裂带。为了解断裂带的地应力分布情况,现场开展了钻孔岩石取芯分析工作。根据钻孔实测资料,利用莫尔-库仑模型,对隧洞周围的初始地应力场的分布特征进行了模拟分析,掌握了应力分布规律。分析结果表明,无支护条件下,隧洞围岩在断裂带出露处可发生极严重变形,对施工安全有重大影响。建议施工时,采用超前支护,开挖后及时实施二次衬砌等措施,以保证施工安全。     

软弱围岩引水隧洞初期开挖稳定性研究

软弱围岩隧洞在引水隧洞中比较普遍,隧洞开挖后围岩的稳定性对于施工安全有着重要的意义。结合浅埋隧洞围岩稳定性理论,利用数值模拟软件,针对具体工程建立二维数值模型,对隧洞开挖进行模拟;分析在整个开挖过程中围岩竖直位移和水平位移以及围岩应力特征。结果表明,大断面浅埋隧洞在VI级围岩下最不稳定,需要重点监测,以保证其稳定性。研究结果对软弱围岩隧洞开挖稳定性具有一定指导意义。     

水库输水隧洞围岩变形监测及稳定性分析

文章根据数显收敛仪对输水隧洞围岩水平收敛变形和拱顶下沉位移的现场监测结果,分析输水隧洞开挖后围岩变形特性和发展规则,总结输水隧洞围岩沉降收敛变形规律,及时报警并采取相应的支护措施,使围岩变形趋于稳定,为设计优化参数和指导安全施工提供基础数据。     

某隧洞围岩变形监测及稳定性分析

为快速准确掌握施工期隧洞围岩变形特征及稳定性,采用干孔声波测试法、多点位移计观测、收敛及沉降观测、岩石含水率测试、洞室环境温度及湿度测试等现场监测方法,分析围岩松弛圈厚度变化、沉降收敛变形特征及环境变化情况。Ⅳ、Ⅴ类围岩松动圈厚度约2m,围岩自稳能力较差,应及时进行一次支护。通过分析围岩变形规律、发展趋势,评价围岩稳定性,选择合理的一次支护时机,为安全快速施工提供依据和保障。     

某水电站引水隧洞局部洞段围岩变形失稳机理分析

本文从围岩工程地质条件和岩体物理力学特征对某水电站引水隧洞4个局部洞段围岩的变形特征、变形破坏原因及支护方式进行了分析和探讨,指出了引起该洞段围岩变形的不良、不利工程地质性状因素,以及施工方式和理念等方面的因素,并对隧洞施工方式提出了建议。     

复杂断裂带引水隧洞围岩稳定分析及处理措施

为应对隧洞施工中出现的围岩大变形、超挖、掉块严重、断裂带出现大变形、大塌方等工程地质问题,以天水城区引洮供水工程2号隧洞为例,根据隧洞的前期勘察资料及施工检测资料,分析隧洞围岩变形机理,提出了控制围岩松弛、围岩及时封闭,恶劣围岩强支护的工程对策,得出了隧洞勘察应充分考虑岩石条件、岩体结构面性状、地下水活动状态以及结构面与隧洞组合关系,合理的进行围岩分类,对抑制围岩变形具有重要作用。     

基于数值模拟的水工隧洞围岩变形规律研究

为研究水工隧洞围岩变形特性及合理的计算方法,本文依托某实际引水隧洞工程,采用数值模拟分析该引水隧洞围岩应力和变形规律。结果表明：隧洞的变形主要集中于拱顶和拱底位置处,拱顶位置下沉较大,拱底发生隆起变形,最大变形量为0.1m,实际工程中应重视拱顶支护,以防掉块和塌方事故;隧洞开挖过程中,由于应力集中,主应力的最大值主要出现于隧洞的底角位置处。此外,在侧墙和洞顶交界处应力相对较大,应力分布规律与实际情况比较吻合;采用HSS模型能够考虑土体的硬化特征,且得到的计算结果与实测数据最吻合。工程中优先考虑采用HSS模型进行水工隧洞的设计和计算。     

某水电站引水隧洞群的围岩变形量测研究

本文以某水电站引水隧洞工程为例,分析影响洞群围岩变形的主要因素,介绍了该工程洞群围岩变形量测的原理和方法。现场量测资料表明:该工程灰岩收敛变形曲线呈“S”形,而灰页岩互层段收敛变形曲线呈双曲线形。现场收敛变形量测与有限元法计算的洞周边位移比较,两者基本一致。     

引水隧洞软质围岩变形特征分析及处理措施

隧洞是水利工程中常见的一种引水建筑物,在施工过程中遇到软质围岩,其洞段可能出现洞室变形、甚至坍塌。本文以某电站引水隧洞为背景资料,根据软质围岩洞段测试、监测资料,结合开挖出现的情况,分析软质围岩的变形特征和变形机理,提出施工处理措施。     

水工隧洞不同进口型式的围岩稳定性分析研究

水工隧洞的进水口一般有方形和圆形2种不同的型式,根据实际工程概况、地质条件,利用有限元软件建立2种不同进水口方案的三维非线性分析模型,比较围岩应力、位移、塑性区数值分布范围的结果,得出水工隧洞选用圆形进水口的合理性。     

某地下厂房施工期围岩变形资料分析

为能及时掌握地下工程围岩的工作性态,确保其安全,验证设计参数和优化施工技术,围岩变形监测对地下工程非常重要.结合某地下厂房工程实例,对施工期围岩变形进行初步分析.