玉瓦水电站引水隧洞爆破开挖损伤特性研究

以玉瓦水电站引水隧洞的钻爆开挖为例,选取一典型开挖断面,利用三维动力有限元数值软件(LSDYNA)模拟分析了隧洞围岩在爆破开挖过程中的损伤演化过程,重点研究了围岩中实际存在的节理面以及初始地应力场对于爆破损伤演化特性的影响。研究结果表明:爆破开挖过程中,垂直于节理面方向上的损伤受到了抑制,而平行于节理面方向上的损伤被加剧;在较低地应力条件下,初始地应力场有助于减弱爆破损伤的发展。     

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

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...     

切缝药包爆破在引水隧洞开挖中的运用

介绍了切缝药包的聚能作用、爆炸成缝机理及其在云南罗平老渡口引水隧洞开挖中的运用情况。采用切缝药包爆破，工艺简单，操作方便，扩大了周边眼间距，减少了周边眼钻孔数量，提高工效，降低单耗；同时严格控制了超欠挖，大大降低周边眼超欠挖处理费用，取得了较好的经济效益。     

硬梁包水电站引水隧洞蚀变岩体特性及开挖支护研究

硬梁包水电站引水隧洞地质条件复杂,洞室开挖断面大,围岩蚀变强烈。在开挖过程遇到了辉绿构造蚀变、高岭土化蚀变、钾长石化蚀变、绿泥石及绿帘石化面蚀变,其中以2号施工支洞2号引水隧洞上游连续110 m全断面高岭化土蚀变岩体最为有特点。通过硬梁包水电站引水隧洞CⅡ标高岭土蚀变岩开挖为例,重点介绍蚀变岩性特点、开挖方式、支护措施、以及过程中遇到的问题及采取的针对性支护措施,为今后遇到类似蚀变岩开挖提供参考建议。     

富含云母岩体隧洞开挖爆破技术

吉牛水电站引水隧洞位于四川省甘孜州丹巴县革什扎河左岸，全长约22．377km，隧洞断面为城门洞形，其围岩大多为二云母片岩，节理发育且呈无规律分布。通过试验与分析，掌握了引水隧洞的围岩物理力学特性；结合现场试验，优化了富含云母隧洞开挖爆破参数和开挖方案，并对富含云母的围岩进行了初步分类，分别制定出合理的开挖方式和爆破设计，可供同类工程参考。     

考虑卸荷损伤的柱状节理岩体开挖特性研究

通过建立柱状节理岩体径向应力比与力学劣化系数的数学关系,获取柱状节理岩体卸荷损伤效应的定量表达式。结合FLAC~(3D)提出一种考虑卸荷损伤的柱状节理岩体开挖分析方法,实现岩体单元的力学参数在开挖过程中随实际应力状态得到动态调整。在此基础上开展柱状节理岩体试验洞的开挖特性分析。结果表明,考虑卸荷损伤的计算数据与实测数据基本吻合,试验洞围岩的位移、体积应变增量和塑性区均随开挖断面的逐步增加而增大,且呈边墙最大,底板次之,拱顶最小的分布规律。最后采用体积应变增量大于0.10%和塑性区作为岩体松弛的综合判别指标,其分析结果与钻孔声波测试数据相一致。     

节理岩体断裂损伤耦合的流变模型及其应用

本文基于损伤力学中等效应变概念，采用粘弹性理论和有限元法，对三峡船闸高边坡在施工开挖过程中的节理裂隙损伤耦合效应及其时效特征进行了分析，结果表明本文所建模型具有较好的合理性。     

导流隧洞开挖岩体损害的讨论

分析了隧道工程开挖围岩体力学过程的突变转化,应用突变论建立了岩体系统的形变模式,推导出了岩体失稳的临界条件。     

引水隧洞岩体节理塑性区特征规律研究

以某地区引水隧洞的塑性区规律为研究对象,基于摩尔-库仑准则,通过计算推导出岩体塑性区计算公式,并由此对其岩体开挖塑性区进行分析。结果表明,对于门洞形隧洞,会随侧压力系数的变化而变化,且其值越远离中心点,影响越大;同时塑性区会随着节理岩体内部扩展而趋势不规则,且其趋势会越来越明显,因此需要防止其内部扩展。通过软件模型可知,开挖时应做好支护工作,防止因开挖造成应力分布范围的扩大。研究成果对门洞形引水隧道塑性区的研究具有参考价值。     

爆破荷载对隧洞围岩稳定的影响研究

该文以数值模拟为主要手段,研究隧洞爆破开挖施工引起的围岩动力响应及其对围岩稳定性的影响.研究表明,隧洞爆破开挖施工时,爆炸冲击荷载会在短时间内造成围岩的破坏,随后主要以爆破振动的形式作用于近区围岩.     

爆破荷载诱发节理岩体边坡位移突变的能量机理研究

爆破荷载是水利水电工程岩石边坡开挖主要动力扰动因素之一,在爆破开挖过程中常会出现位移突变.首先根据某节理岩质边坡实测位移数据进行分析,然后结合数值模拟研究了爆破荷载诱发节理岩体边坡位移突变机理及其变化规律,最后探讨爆破设计参数对节理岩体边坡位移突变的影响.研究表明:爆破荷载下,节理岩体的位移突变是由爆破荷载升压阶段岩体...     

光面爆破技术在软岩地区隧洞开挖工程中的应用

光面爆破在钻爆法施工中是一种比较成熟的施工技术,在软岩地区根据围岩的变化情况,及时调整光爆参数,对同类围岩,根据其结构特征,破碎程度等不同情况,分别选取不同的光爆参数,都可获得较理想的爆破效果。结合工程实例,介绍光面爆破参数的选取、施工中调整及施工效果分析。     

节理岩体宏微观损伤耦合的三维本构模型研究

提出了考虑宏微观损伤耦合的节理岩体本构模型,其中微观损伤模型采用基于应变强度准则和岩石微元强度服从Weibull分布的统计损伤模型,把其应用于被节理切割而成岩块。节理岩体损伤张量计算是该模型的一个关键问题,在已有的二维问题损伤张量计算方法的基础上对三维问题损伤张量计算方法进行了讨论。结果表明,所提出的本构模型能够较好地反映宏、微观两类损伤对岩体力学性能的影响。也能够较好地反映试件强度随围压的变化规律,因而较为合理。更多还原     

湿度扩散诱发的节理岩体时效变形特性研究

湿度对岩体结构性能的影响显著，不仅造成岩体物理力学性能弱化，还在一定程度上产生湿涨变形，进而改变岩体的应力状态，大大增强了岩体的时效变形特性。为了分析节理岩体在高湿度环境下的时效变形，采用湿度-应力-损伤耦合数值模型对水敏感岩体隧洞开挖后的变形量、围岩内的湿度扩散，以及应力演化进行了数值分析。通过对单组和两组节理岩体的变形、应力、湿度扩散的分析，揭示了节理弱面对湿度扩散和岩体变形的强化作用。开挖隧洞拱顶和底板变形量的分析结果表明高湿度环境是水敏感岩体隧洞产生底鼓的重要原因之一。湿度扩散引起隧洞顶部和底部围岩产生大量破坏，致使相应部位的位移量陡增。此外，单组节理对岩体的湿度扩散的方向起到明显的导向作用，而多组相互斜交的节理则在一定程度上削弱了湿度扩散的各向异性。     

岩质隧道开挖稳定性脆弹塑性损伤分析

岩质隧道的施工过程是典型的卸载力学过程.由于岩体在加载和卸载条件下应力路径的不同,仅采用加载条件下所建立的力学模型来研究隧道的开挖稳定性问题是不适合的.笔者从隧道围岩的力学性能及破坏机理出发,引入损伤力学理论,建立三维非线性脆弹塑性损伤有限元模型,研究在加、卸载条件作用下隧道施工全过程的围岩稳定性,为实际工程提供理论指导作用.     

层状围岩对隧洞爆破开挖时超欠挖的影响

层状围岩是经常遇见的一种地质条件,对隧洞爆破施工有很不利的影响。通过对新疆克州布伦口-公格尔水电站引水发电洞进行数值模拟分析,得出层状围岩在爆破开挖时的一些特点,找出容易超欠挖的部位,对超欠挖给出具体建议,为今后设计、施工提供参考和借鉴。     

爆炸应力波在层状节理岩体中传播规律及数值模拟

为了得到爆炸应力波在层状节理裂隙岩体中的传播与能量衰减规律,以便更好地研究围岩结构动力稳定性,以凤凰山铁矿为研究背景,建立了2种巷道模型:一种在巷道上方预设2个平行的水平节理,另一种不含节理。通过进行相似理论与试验研究和FLAC^3D数值模拟软件的非线性动力反应对比分析,在输入爆破荷载后,分析在不同时刻和位置时,完整岩体的地质力学模型和节理岩体的地质力学模型的爆炸应力波质点速度。结果表明:爆炸应力波在节理岩体中的衰减比在完整岩体中的衰减快;在同一质点处,各方向上的衰减各不相同,并且2种方法的结果几乎相同。研究成果为爆破应力波规律的把握和对巷道进行支护提供了重要的理论依据。     

西双版纳隧道爆破开挖动力学特征及损伤效应

为了研究高地应力作用下软岩隧道的围岩稳定性,以实际工程案例为背景,并采用有限元数值模拟软件ANSYS/LSDYNA和实际监测数据结果,分析了隧道爆破近区距掌子面不同距离处,隧道轮廓面的振动速度分布规律,并结合现场声波测试数据,研究了不同爆破次数作用下,围岩深部不同位置的爆破损伤效应。研究结果表明：(1)在隧道爆破近区,隧道内质点的垂直方向振动速度峰值大于隧道径向方向振动速度峰值大于隧道轴向方向振动速度峰值,并且在隧道质点垂直方向,隧道底板和隧道边墙的振动速度较大,而隧道顶部的振动速度次之,隧道拱肩和拱脚处最小;(2)隧道合振动速度峰值出现在隧道未开挖区,同时隧道未开挖区的质点振动速度衰减较慢;(3)随着爆破次数的增加,围岩不同深度处的声波速度呈逐渐衰减的变化趋势,但爆破振动对于围岩损伤范围有限。     

泥岩隧道光面爆破的技术参数研究及应用

针对泥岩隧道的特殊性,通过优化光面爆破的爆破参数,讨论泥岩隧道掘进的经济性、安全性。采用预埋振速传感器监测的方式,分析光面爆破对隧道周围岩体的扰动。现场光爆技术应用效果显著,隧道开挖轮廓线内基本未出现超欠挖现象,半孔率达86%以上,爆破进尺提升约15%,孔痕长度基本均匀分布一般都在孔长的66%以上;萨道夫斯基公式的系数K衰减明显、α基本稳定,光爆的振动速度和围岩扰动都得到了有效控制。