太岳山深埋长隧道地应力场研究及其应用

山西省黎城至霍州高速公路的太岳山隧道属于典型的深埋长隧道,采用水压致裂方法对工程区ZK6勘探钻孔进行了地应力测试。测试数据表明：工程区原岩应力主要为水平构造应力,总体应力场特征呈典型的构造应力场类型,隧道围岩属高应力水平。基于实测结果,分析了水平主应力随埋藏深度的变化规律,并论述了侧压系数、侧压比与埋藏深度的关系。通过对初始应力场进行有限元数值模拟可得,实测值与回归值吻合较好,模拟结果也良好反映了该区地应力分布规律。在应力分析的基础上,探讨了地应力场与隧道轴线布置方向的关系、隧道开挖形状的选取和岩爆预测等工程应用问题。     

广华山隧道围岩地应力测试研究

本文介绍了广华山隧道围岩地应力测试所采用的水力劈裂技术的测试方法和成果，并分析了地下洞室围岩应力的分布状态及影响围岩应力的主要因素，以及地应力值与工程设计和施工的影响关系。     

岩体初始地应力场的反演回归分析

初始地应力场主要由自重场和构造场产生 ,根据山体的地质条件及岩体的地质构造情况和实测地应力资料 ,在分析初始地应力场形成的可能因素的基础上 ,提出一种初始地应力场反演回归的实用分析方法 ,并建立了初始地应力场的多元回归模型 ,通过实测点地应力值用逐步回归分析方法求出回归系数 ,从而得到岩体初始地应力场 .文末用一个工程实例对这一方法作了说明 .     

基于随机有限元的高地应力区隧道稳定性分析

为了分析隧道工程中存在的不确定性,提出采用随机有限元法研究隧道开挖后的应力、位移特征。以某深埋隧道为研究对象,分别采用确定性有限元和随机有限元法,对隧道开挖后的应力和位移特征进行了对比分析。结果表明,采用随机有限元法后,隧道周边第1主应力和隧道周边围岩位移不再是确定值,而是随机变量,具有统计特性。由于工程中荷载及参数的不确定性,随机有限元相比确定性有限元更加符合实际,为类似工程问题的研究提供了思路。     

混凝土大坝温度场和温度应力场有限元分析

根据丰满大坝上游水库水温和气温观测资料，建立了大坝上游水库水温和当地气温的回归模型。采用有限元数值计算方法，分析了大坝温度场，研究了混凝土大坝由于气温变化引起的应力场交替变化规律。计算结果表明，有限元数值仿真结果与现场勘查结果基本一致。     

深埋长隧道地应力测量与岩爆预测分析

岩爆等地质灾害是深埋隧道施工中常遇到的工程地质问题,而地应力测量则是进行隧道岩爆预测的前提.某高速公路穿越武夷山山区,将建成最大埋深达620 m,长约4 km的深埋长隧道,围岩性脆强度高,具有岩爆倾向性.为优化设计并指导施工,在该隧道布置了1个深钻孔进行了水压致裂法地应力测量.介绍了水压致裂法地应力测试原理,分析了实测地应力,及其与地形地貌和区域构造的关系,并在地应力分析的基础上进行了多种方法的岩爆预测.研究表明,当隧道埋深超过400 m后,有发生弱到中岩爆的可能,在施工中应采取合理的开挖方式和安全防爆措施.     

矿山岩体原岩应力场的研究与应用

 简要介绍了目前地下矿山广泛应用的岩体原岩应力测量方法，列举了全国16个地下矿山的测量成果，并根据所得资料，对我国矿山岩体原岩应力场分布状况进行了初步探讨和实例分析。     

均质土坝渗流场与应力场耦合分析的数学模型

从均质土坝的渗透特性出发，分析了均质土坝渗流场与应力场相互作用的力学机制，提出了均质土坝渗流场与应力场耦合分析的连续介质数学模型，并讨论了该数学模型有限元数值解法。     

裂隙网络岩体非稳定渗流场与应力场耦合分析

岩体裂隙网络渗流的特点是渗流沿裂隙网络定向流动,体现出明显的非均匀性和各向异性,这决定了裂隙网络渗流的特殊性;裂隙岩体中渗流与应力的相瓦作用主要也是通过岩体中的裂隙.从裂隙网络渗流的特点出发,以岩体裂隙网络渗流与岩体应力相互影响、相互作用的耦合机理为基础,研究裂隙岩体中渗流场和应力场相互影响以及二者随渗透水流时间及边界条件的变化规律\编制相应程序,并通过算例进行了验证;考虑耦合情况下,裂隙岩体渗流场与应力场较不考虑耦合时均有明显变化.     

软土隧道底部加固对隧道长期变形的研究

为分析隧底加固的软土隧道的长期变形性状,以某软土隧道为研究对象,采用数值模拟的方法计算不同物理力学参数的加固体对软土隧道长期变形的影响。结果表明：隧底旋喷加固对因固结引起的软土隧道沉降有一定控制作用;加固体模量为周围土体10倍时较为合适;不同泊松比对长期变形的影响不显著;不渗透的加固体对软土隧道长期的沉降控制弱于低渗透的加固体。研究结果可为考虑固结研究软土隧道长期变形的相关问题提供借鉴,可为类似工程实际运用提供参考。     

尼泊尔东北部某水电站引水隧洞初始地应力场反演分析

为了对尼泊尔东北部某水电站大埋深引水隧洞初始地应力场分布特征进行研究与评价,以现场水压致裂法地应力实测资料为基础,通过构建回归方程并拟合实测数据,采用三维有限元回归分析方法获得了工程区初始地应力场分布规律.应力场反演结果表明,测点位置处的应力回归计算值与现场实测值拟合程度较高,充分体现了回归结果的合理性.隧洞轴线所处区...     

变质岩区深埋长大隧道初始地应力场反演研究

初始地应力场是岩土工程设计和施工所要考虑的首要因素。依托十房(十堰至房县)高速通省隧道地应力量测资料,调整不同组合的侧压系数,获得了隧址区岩体多组地应力。利用残差函数,分别计算了各向同性与各向异性本构关系下每一组侧压系数的残差,并进行了对比分析,确定了不同本构关系的最优侧压系数。利用获得的侧压系数,反演计算测试点的地应力,通过与实测结果的对比分析确定了与隧址区岩体适宜的本构关系,最终得到了隧道的初始地应力场分布规律。研究表明,初始地应力场与隧道的埋深和地形地貌有关,且通省隧道更适于在各向异性本构关系下进行地应力场反演,误差幅值约为10%。     

清远抽水蓄能电站地应力场有限元回归分析

如何确定可供工程应用的岩体初始应力场,是岩土工程中一个急需解决的实际课题.在清远抽水蓄能电站三维有限元地质模型上施加不同的边界荷载,模拟地应力场的不同影响因素所产生的初始应力,并在现场地应力实测资料基础上,运用多元回归反演方法,预测了包括重要工程部位在内的整个工程区岩体地应力场.     

开裂闸墩的温度场和应力场仿真分析

按照闸墩实际材料与浇筑过程,利用有限元仿真程序,计算了闸墩在施工期及运行期的温度场和应力场,得到了其开裂位置、开裂时间和开裂状态;与闸墩裂缝实际调查资料的对比说明,闸墩内部的过高温度是导致闸墩开裂的根本原因;通过虚拟浇筑计划下的仿真分析表明,选择合理的混凝土浇筑时间与方式,可以避免闸墩开裂。     

北疆深埋隧洞地应力与区域应力场相关性研究

在地应力实测资料匮乏的北疆阿尔泰地区,对某深埋引水隧洞进行了水压致裂法地应力场测试。实测结果与区域构造应力场的对比分析表明,研究区域为构造型应力场,最大水平主应力方位与地震的震源机制解一致,呈NNE向,与区域构造应力场相吻合;且埋深约300 m以上,平均水平应力与铅直应力的比值不再变小(接近1.0)。应加强该区深部构造应力场研究,重视现场实测手段的应用,提高对区域应力场的宏观把握,为指导类似深埋工程的设计和施工提供参考。     

大伙房输水工程隧洞出口段偏压应力分析及施工对策

辽宁省大伙房水库输水工程隧洞出口段属于强风化的浅埋、偏压不良地质洞段。为保证安全进洞,掌握浅埋偏压隧洞围岩受力情况及变形规律,本文运用非线性有限元法模拟隧洞开挖过程,分析了偏压隧洞开挖后的应力分布状态、围岩变形及稳定性,并据此采取相应的施工对策,顺利地通过了浅埋、偏压的洞口段,确保施工安全的同时保证了工程质量。     

地下隧道管壁混凝土温度场及应力场仿真分析

地下隧道管壁采用喷射混凝土时,水泥用量较多,容易产生温度裂缝,对隧道的施工和使用将带来一系列的问题。量化地揭示这些裂缝形成的机理,将对隧道管壁设计和施工提供可靠的保证。为此,本文应用非稳定温度场和徐变应力场仿真程序对裂缝产生的原因和若干防治措施进行了探讨。计算表明,对地下隧道管壁这样的特殊结构,从设计和施工上采取一定的温控措施,裂缝可以避免产生。     

高地应力大变形隧道变形特性及工程应对措施分析

在建都汶高速公路龙溪隧道为高地应力、高瓦斯隧道,针对龙溪隧道高地应力挤压变形的特殊性,分析了隧道施工过程中因高地应力造成的隧道大变形的特点,分析了大变形机理,在此基础上对典型地段进行了数值分析,确定了大变形地段安全、经济、合理的支护参数。龙溪隧道大变形段后续施工实践表明,数值分析确定的支护参数和论文提出的施工措施有效地限制了隧道的高地应力挤压变形,确保了隧道的施工安全。龙溪隧道的施工实践为高地应力隧道的施工提供了有意义的技术资料,可供同类隧道施工借鉴。     

基于MIDAS/GTS的高压隧洞渗流场与应力场耦合分析

MIDAS／GTS是针对岩土和隧道的有限元分析软件,利用该软件结合广东省惠州抽水蓄能电站工程,对高压隧洞渗流场与应力场耦合分析进行了数值模拟,并与其他程序计算结果进行了对比分析,验证了MIDAS／GTS软件计算结果的可靠性和实用性,可将其应用于同类工程渗流场与应力场耦合分析中。     

地下隧道管壁混凝土温度场及应力场仿真分析

地下隧道管壁采用喷射混凝土时如果水泥用量较多 ,就容易产生温度裂缝 ,给隧道的施工和使用带来一系列的问题。定量地揭示这些裂缝形成的机理 ,将对隧道管壁设计和施工提供可靠的保证。应用非稳定温度场和徐变应力场仿真程序对裂缝产生的原因和若干防治措施进行探讨的计算表明 :对地下隧道管壁这样的特殊结构 ,从设计和施工上采取一定的温控措施 ,裂缝是可以避免的。