环北部湾广东水资源配置工程深埋隧洞段初始地应力场反演分析

在深埋隧洞建设过程中，地应力是影响洞室围岩稳定性的重要因素，准确确定工程区初始地应力场可以有效地指导隧洞的设计及施工。为探究环北部湾广东水资源配置工程深埋隧洞的初始地应力分布情况，结合工程地质条件及实测地应力数据，采用有限差分软件FLAC^3D建立三维地质模型，在初始地应力场各影响因素的单独作用下进行分析计算，然后建立实测值与计算值之间的多元回归模型，通过多元回归分析，求出最优回归系数，从而获得地应力回归方程。比对回归值及实测值发现，二者量值大小及方向接近，说明通过回归分析建立的初始地应力场是合理的，可以为后续隧洞围岩稳定性评价、支护设计和长期安全的评价与预测提供有效的基础数据。     

笔架山支线工程深埋无压隧洞围岩及支护结构分析

深圳供水网络工程中的笔架山支线引水隧洞在施工期、运行期分别主要承受初始地应力荷载和水荷载。根据非线性有限元法,建立了围岩、衬砌联合作用分析计算模型,分析了围岩、衬砌的受力和变形规律。其研究结果对隧洞衬砌配筋设计、锚固支护有一定的参考价值。     

新奥法施工中隧洞变位观测资料的应用

利用空间约束作用的计算成果，应用开挖初期的变位实测资料，求解围岩的力学参数，地应力；在求出邻近掌子面处围岩弹摸、所受荷载、变位的一组协调解后，用数值解法求出其后上述三个变数的变化，从而确定围岩的流交特征及其释放荷载；对具有三级观测数据条件，提出求解围岩弹摸，水平地应力，剪应力的方法，可求解偏压地应力荷载；该支局钻弹性分析，着重实用，可供隧洞施工现场监测控制使用，也可为进一步作弹粘塑性分析提供基本数据资料。     

小孟底沟水电站引水隧洞岩爆预测和防治对策

以小孟底沟水电站工程引水隧洞为例,依据隧洞区地应力的测试值及地应力场模拟与反演,综合分析了隧洞区地应力和隧洞围岩应力的分布规律,在此基础上计算获得开挖后洞周围岩应力值。在分析岩爆发生条件的基础上,根据工程区地应力、岩性等特征,采用多种岩爆判别方法,对引水隧洞围岩发生岩爆的可能性及岩爆级别进行了综合预测,给出勘察设计阶段隧洞产生岩爆的可能性及级别,从而为设计和施工提出应对岩爆的工程对策。     

深埋隧洞连续爆破开挖围岩应力演化规律

针对高地应力赋存环境下深埋隧洞连续爆破开挖过程,采用ANSYS/LS-DYNA动力有限元软件模拟分析了围岩应力演化规律。通过对比分析准静态地应力重分布、地应力重分布与爆破荷载耦合作用2种工况,获得了高地应力赋存环境下深埋隧洞连续爆破开挖推进过程中的围岩应力演化规律及影响因素:深埋隧洞围岩主要表现为高地应力作用下的剪切破坏,隧洞连续爆破开挖卸荷过程中地应力重分布是洞壁远区围岩应力场改变的主要原因,炸药爆炸产生的爆破荷载只对炮孔附近的围岩应力产生影响,使炮孔附近围岩产生爆破张拉损坏。就本算例而言,连续爆破开挖卸荷只对掌子面后方约4 m范围内围岩产生影响,连续2个循环进尺后隧洞围岩应力场基本趋于稳定。     

深埋特长引水隧洞岩爆预测综合研究

以南水北调西线一期工程引水隧洞为例,依据工程区地应力的现场实测及地应力场模拟与反演,综合分析评价了隧洞工程区地应力和隧洞沿线围岩应力的分布规律,并在分析岩爆发生条件的基础上,根据工程区地应力、岩性等特征,采用多种岩爆判别方法,对引水隧洞围岩发生岩爆的可能性及岩爆级别进行了综合预测.     

输水隧洞穿越典型断面围岩结构安全分析

复杂地质条件是影响TBM输水隧洞结构安全的重要因素，以某引水工程中输水隧洞为研究对象，理论推导了渗流—应力全耦合作用的数学模型，针对TBM输水隧洞穿越断层和最大埋深段，建立三维有限元模型，计算分析围岩初始地应力场、渗流场，以及不同工况下围岩位移、塑性区和应力的分布规律，研究结果表明：初始地应力和孔隙水压力随着埋深的增加而增大，最大埋深处和断层处初始地应力分别达到1.342MPa、0.680MPa,孔隙水压力分别达到0.260MPa、0.200MPa;开挖过程中，断层和最大埋深段隧洞拱顶沉降量基本接近，相对差值仅为0.11%,而拱底抬升量差值较大，达到31.28%;断层处围岩塑性区主要出现在隧洞两侧，最大深度为2.920 m,最大埋深处围岩塑性区主要出现在隧洞拱顶，最大深度为8.627 mm;围岩最大压应力在断层和最大埋深段分别为7.987MPa、6.510MPa;内水压力作用，围岩位移和最大压应力相对于开挖阶段均有一定程度的降低。     

隧洞工程区三维初始地应力场的回归分析

根据实测地应力资料的三维有限元回归分析法是目前应用较多的初始地应力场数值分析方法之一。针对隧洞工程区特殊的地形条件（洞身很长），通过用梯形分布荷栽代替常用的均布荷载来模拟水平向构造应力来提高回归的精度，对锦屏隧洞区地应力场进行回归拟合计算，复相关系数由0.919提高到0.976，表明该方法能显著提高回归精度，可广泛用于工程实践中。     

围岩应力理论在隧洞工程稳定分析中的应用

文中介绍了水压致裂法地应力测量原理,并对水压致裂法测定的东山供水工程9#隧洞天然地应力大小及方向进行了分析计算。结合隧洞工程实际,应用围岩应力理论,计算隧洞开挖后洞壁重分布应力,评价了隧洞围岩稳定。依据强度应力比判定了隧洞岩爆问题。对工程方案的可靠性及设计开挖和支护处理措施具有指导意义。     

再论隧洞水荷载的静力计算

自“隧洞水荷载静力计算”一文发表以来,通过较长时间的各种形式的讨论以及对若干水工隧洞工程的分析计算,使水荷载作用下的隧洞应力计算得到进一步充实和发展,形成了水工隧洞静力计算3原则:水荷载是渗透场力;隧洞应力与水荷载历史过程有关;衬砌与围岩有条件地联合作用。 本文是在文献[1]的基础上作进一步的阐述和补充,对上述3原则作一个完整的介绍。     

地面荷载和衬砌支护作用下浅埋隧道的围岩应力解

为研究地面荷载对有衬砌支护的浅埋隧道围岩应力的影响,在Verruijt研究复杂边界条件下浅埋隧道围岩应力问题的基础上,考虑隧道衬砌支护及地面荷载共同作用对浅埋隧道围岩应力稳定性的影响,求得了浅埋隧道围岩应力解并分析了多个因素对隧道围岩应力场的影响。结果表明:地面荷载越大,隧道腰部环向应力越大、底部环向应力越小;衬砌支护作用越大,隧道腰部环向应力越小、底部环向应力越大。地面荷载和衬砌支护作用不会改变浅埋隧道周边环向应力的分布规律及其受力最不利位置,但会改变其大小及作用方向。开挖过程中隧道拱腰处易出现土体失稳破坏。     

鄂西某隧道地应力场回归分析及其对工程稳定性影响

针对软岩隧道施工中出现的围岩失稳工程难题,结合鄂西某深埋特长隧道的现场地应力测试,通过应用实测数据进行区域应力场回归分析及围岩关键部位变形的数值模拟,综合评价了应力场对该隧道围岩稳定性的影响.结果表明:该隧道测区围岩处于高应力区,且拱顶变形相对较大,围岩稳定性较差.分析结果与现场现象相吻合,说明该方法可行有效,可为隧道施工设计提供参考.     

齐热哈塔尔水电站大深埋长隧洞关键技术难题及对策

齐热哈塔尔水电站工程发电引水隧洞存在隧洞长、埋深大、高地应力、岩爆和高地温等复杂工程地质问题,因此,对隧洞围岩稳定、施工期安全、隧洞支护荷载和衬砌型式等的研究至关重要。通过采用现场围岩变形和地应力释放测试、数值模拟反演分析和衬砌时机试验研究等方法,分析了深埋长隧洞高地应力与岩爆的产生机理、岩爆特征和破坏形式,以及高地温的成因,研究了高地应力、岩爆和高地温对施工、衬砌荷载和衬砌型式的影响。针对上述问题对策如下:对于高地应力围岩洞段,开挖完成后,初期支护采取时间滞后的方式消减高地应力;对于岩爆洞段,采取主动预防措施和强施工支护,确保施工安全,将岩爆发生的可能性及岩爆的危害降到最低;对高地温洞段开挖采取通风、在掌子面和风带口放置冰块、对掌子面和附近岩体喷水等降温措施,而且完善和优化了隧洞一次支护和二次衬砌设计。这些措施保证了引水隧洞的施工和运行安全,对类似地质条件的隧洞工程设计和施工具参考价值。     

基于BP神经网络的三维地应力场反演分析

在工程地应力测试和试验洞变形监测结果综合分析的基础上,建立地质概化模型,试验洞施工开挖模型、地应力场分布模型。在此基础上,采用正交设计方法和神经网络进行了岩体地应力场三维变形反演分析,获得了岩体地应力场沿深度的分布规律。比较监测与计算位移,两者在量值上相当,在变形趋势上也基本相同,而且实测与计算所得地应力值较吻合,表明所获得岩体地应力场是基本合理的。     

深切河谷初始地应力特点及其对地下工程的影响

在深切河谷地区修建地下工程,山体不同坡度时会对初始地应力有十分重要的影响。通过数值分析研究了当山坡坡角分别为30°、45°和60°时,在重力场和构造应力条件下山体中在垂直向和水平向典型剖面中初始地应力分布的特点。得出以下结论:1山体同一高程处,地应力的分布特点是先增大后减小的驼峰式。2地下洞室开挖距离坡脚越近,修建后洞室周边的塑性区越大,对于洞室围岩的稳定性越不利。3在研究河谷地区的地应力分布规律和状态时,仅考虑自重作用是不全面的,应该结合区域特性,考虑构造应力的影响。4由于河谷形成过程中的卸荷作用及风化作用,河谷底部构造强烈,产生了大量的应力集中。     

伦潭水库导流洞围岩稳定分析

介绍了伦潭水库导流洞围岩结构特征及物理力学性质,对导流洞围岩进行稳定分析,并提出处理措施。     

地下厂房围岩稳定分析探讨

在实测资料的基础上,用三维有限元和边界荷载调整法大致模拟工程区的初始地应力;在获得了模拟的初始地应力资料以后,建立了地下厂房的概化三维模型,用非线性有限元对厂房开挖后围岩内的地应力重分布和塑性开展区分布作了分析,评价了厂房的围岩稳定性,其结果与实际开挖情况基本吻合。     

岩体初始地应力场的灰色计算模型及应用

结合灰色计算模型和岩体初始地应力场形成的特点,给出地应力场GM模型的建立方法和精度预测,并运用GM（0,3）模型对锦屏一级水电站坝址区地应力进行回归分析,计算结果表明,GM模型较传统边界位移调整法具有更佳的回归效果.     

考虑复杂地质成因的工程区地应力场反演辣

地应力场多元线性回归是地应力场反演的主要方法之一,但当岩层地质成因复杂时,在反演中应合理考虑岩体地质成因。以国内某大型矿山复杂地质成因工程区地应力场反演为例,尝试在分析地质成因基础上,对现今的应力场进行分解,针对不同地质成因的地层边界施加不同的边界条件,基于线性叠加,利用多元线性回归分析法进行了地应力场反演。结果表明：考虑地质成因的地应力场反演结果符合一般应力场的分布规律,且反演精度高于不考虑地质成因的地应力场反演结果。     

回归应力场下的大型地下岔管围岩稳定及衬砌结构分析

根据实测点反演研究区域的初始应力场是地下洞室围岩稳定性分析的首要工作。采用有限元模拟中常用的多元线性回归与逐步回归相结合的方法,结合某水电站地下尾水岔管段区域地形地质条件回归得到初始应力场,并在较准确的回归应力场下,研究该大型地下岔管在完建、运行和检修工况下衬砌厚度对围岩稳定及衬砌结构本身的影响,提出较合理的支护措施。