大伙房水库不良地段围岩变形特征与加固研究

大伙房水库输水工程27+500 m不良地段是该输水线路的控制性工程,工程地质条件复杂.结合该段工程的特性,利用现代软件和现场测试参数,建立三维数值模型,开展相关模拟分析十分必要.计算了围岩的应力场和位移场,得出该区域围岩变形特征,分析围岩的稳定性,提出可靠的加固措施.对大型隧道工程的设计、施工及安全防护具有重要的指导意...     

中老铁路沙嫩山隧道施工变形特征及控制技术

针对缝合带隧道开挖存在的大变形问题,以中老铁路沙嫩山1号隧道为例,对隧道围岩及初支结构变形破坏特征展开了分析。结果表明：隧址区受琅勃拉邦缝合带水平构造作用影响强烈,隧道变形以水平收敛变形为主,边墙及拱部的支护结构受力较大。为此提出了长短组合锚杆、围岩注浆、拱架纵向增强等大变形控制措施,后期通过对隧址区应力场、围岩-初支接触压力以及初支结构受力进行测试,验证了变形控制措施的现场应用效果,隧道变形得到明显控制,支护结构受力明显改善。研究成果可为大变形隧道的施工及设计提供参考。     

基于变形监测的软岩隧道有限元反演分析研究

软岩隧道施工过程中需要对围岩进行及时有效的加固,以免变形过大威胁工程的安全性。依托天井山隧道工程,采用非接触位移测量监测围岩变形稳定性。为了更好地描述软岩的蠕变特性,结合位移监测数据以及有限元参数反演方法得到软岩蠕变参数,并以此分析开挖断面围岩的稳定性情况。得到以下结果:根据现场实际监测数据,隧道围岩的变形呈收敛趋势,但两侧变形并不对称;采用有限元反演方法得到的参数能较好地反应围岩开挖后位移变化的规律,其变化规律与实测数据一致;隧洞稳定性分析结果表明,现有支护措施下围岩流变塑性区范围将持续增长,最终会导致初砌破坏达不到支撑效果,需要采取进一步的加固措施。     

隧洞典型断面围岩稳定性数值模拟研究与支护设计效果分析

隧洞开挖过程中,由于开挖卸荷及扰动的影响围岩出现大变形、局部塌方等工程地质灾害,严重威胁到施工安全及进度.本研究依托杨房沟水电站引水隧洞工程,选取了典型断面,开展了数值分析研究,获得了应力场、变形场和塑性区分布特征.通过有限元数值模拟方法,对不同类型围岩区隧洞开挖后围岩稳定性特征以及初期支护效果进行分析,为优化支护设计...     

隧道施工动态仿真分析

由于隧道开挖施工引起围岩应力重分布,使得围岩局部产生应力集中,因而隧道容易产生塌方、变形过大等危害。因此掌握隧道施工过程中围岩及衬砌的状态,对隧道的稳定性和安全性分析尤为重要。FLAC3D数值模拟软件可以模拟隧道开挖、支护施工的整个过程[1],并可分析各施工时段的围岩应力和变形以及跟踪点的应力、变形全过程曲线,从而判断隧道的稳定性。结合在建摩天岭1#通风斜井工程采用FLAC3D软件对隧道的动态施工进行了仿真模拟分析,通过对跟踪点的位移、应力的分析,得到了不同级别围岩下的变形和应力的全过程曲线以及影响范围,为隧道的设计和施工提供了理论依据。     

基于灰色归类的某隧道围岩稳定性分析

在隧道开挖施工过程中,经常会遇到围岩稳定、变形破坏的问题.而客观准确地对隧道围岩进行稳定性分析,关系到隧道施工乃至使用过程的安全问题.目前在稳定性分析中定性因素过多,很容易造成围岩分级归属的误判.该文在综合分析研究的基础上,选用岩体完整性、岩块强度特征等6个指标的5级分类体系,构建了基于隧道围岩稳定性分类的标准数据库,...     

隧道监控量测在隧道施工中的应用

施工过程中围岩监测是隧道施工中的重要组成部分,通过监测数据能够确定围岩的稳定性,检查是否按设计施工,监测现场施工的合理性和准确性。隧道施工中一定要做好隧道周边围岩监测测量工作,并将监测测量的数据及时反馈给现场施工,以便现场管理人员和作业队人员在隧道开挖和隧道初支施工过程中能够第一时间掌握隧道开挖情况和隧道周边围岩的力学变化及现场隧道开挖后围岩的稳定性,能够最大限度的确保现场施工安全,为评价和调整初支参数,控制隧道超欠挖及进尺,调整现场开挖方式和隧道二衬施工提供了强有力的数据支持。     

影响隧道围岩变形的因素

隧道围岩变形是由于开挖隧道导致岩体原有平衡被破坏,进而导致应力场和应力重新分布等一系列反应的过程。在这个过程中,隧道围岩变形受时间因素、空间因素的影响,比如岩体的位置、施工的工序安排、施工的长短等,而在工程完工后再逐渐恢复到平衡状态,因此,了解影响隧道围岩变形的因素是提高工程质量、保证隧道施工安全有效进行的关键。     

索风营水电站右岸地下厂房洞室群围岩稳定数值模拟

为判断索风营水电站右岸地下厂房洞室群围岩稳定性,采用自主研制的三维弹塑性有限元程序对该地下厂房洞室群岩体初始应力场、开挖方案、开挖过程、加固措施、围岩应力及变形等方面进行了数值模拟.数值模拟结果表明,该地下厂房洞室群围岩稳定性整体较好,可为工程设计与施工提供指导.     

小垂距交叉软岩隧道现场监测分析

针对公路与铁路小垂距交叉软岩隧道的特点,以云南某上穿公路隧道为背景,对该隧道右幅交叉段进行隧道净空收敛、围岩内部结构应力、围岩深部位移等项目的监测。根据监测结果,分析该隧道的围岩和支护结构的变形以及受力特点。结果表明,隧道右幅交叉段Ⅴ级围岩采用三台阶临时仰拱法开挖是可行的,能够有效地控制围岩变形,围岩稳定变形时间在30 d左右。监测成果可用于对隧道稳定性进行评估与预警,以便及时调整支护参数,保证隧道施工安全性。     

利用多点位移计实测值反演隧道围岩力学参数

结合哈尔滨天恒山隧道的多点位移计的测量工作,利用MATLAB BP神经网络工具箱和AN-SYS10.0,基于结构分析有限元法,由正演分析建立了不同围岩力学参数与隧道围岩变形关系的人工神经网络训练样本。结合施工过程中量测到的隧道围岩的多点位移计数值,通过网络仿真得到了相应的围岩力学参数。     

考虑渗流效应下的常吉高速公路隧道数值模拟

针对常德—吉首高速公路中蓖麻溪双连拱隧道工程,使用计算软件FLAC3D,在考虑水的渗流效应和不考虑水的渗流效应的两种情况下,分别对隧道围岩进行三维数值分析。得到了两种情况下的隧道围岩在分步开挖时的应力场、位移场的变化情况,以及围岩稳定性的分析。结论表明,考虑渗流效应的隧道围岩应力小于不考虑渗流效应时计算出的围岩应力;考虑渗流效应的围岩竖向位移远大于不考虑渗流作用的围岩竖向位移,而两种情况下的水平位移则相差不大;考虑渗流情况下的围岩的稳定性比不考虑渗流情况稍差。结论将为该隧道施工和防渗设计提供依据。     

高地应力区隧洞稳定性的数值仿真分析

结合具体工程实例对高地应力地区隧洞的稳定性以及支护系统进行模拟施工过程的有限元仿真分析。分析结果表明,高地应力地区中喷层最易遭到破坏;隧洞围岩与支护结构的受力与变形的最大特征为沿大主应力方向围岩应力释放最多、位移最大、沿小主应力方向围岩应力集中程度最高,两个方向均为围岩的最薄弱位置,最后提出要进行及时有效的支护、增长锚杆和对全洞除底板外喷钢纤维混凝土的建议,对其它类似工程有丰富的借鉴意义。     

侧压力系数对节理岩体隧洞位移响应模拟研究

侧压力系数对隧洞围岩稳定性的影响较为显著,并且与隧洞的断面形式也有一定的关系.隧洞围岩位移变化量在一定程度上又反映了隧洞围岩的稳定性情况.本文建立了三种断面形式的节理岩体隧洞模型,分别对它们处于不同埋深、不同侧压力系数下的位移响应进行模拟分析,归纳出三种断面形式的隧洞在侧压力系数变化下的响应规律.通过算例总结可知,在同一侧压力系数下,埋深越大,隧洞关键点位移都会增大,在侧压力系数较大时,位移受埋深增加影响较显著;在同一埋深下,侧压力系数较小时,隧洞围岩位移受侧压力系数影响也较小,当侧压力系数较大时,隧洞围岩位移变化较明显;当埋深和侧压力系数均取最大值时,不同断面隧洞的最大位移关键点所处的位置不同.本文的模拟可以为不同埋深、不同侧压力系数下的隧洞选择断面形式提供参考,也可以为节理岩体隧洞开挖支护提供指导.     

陕西何家梁隧道地应力测量及围岩稳定性评价

基于何家梁软岩隧道的工程地质条件与三维水压致裂地应力测试方法,测量并分析了工程区地应力分布规律,并采用FLAC3D数值分析软件对隧道开挖稳定性进行了评价。结果表明:自重应力是该地应力场中的主要影响因素,测区应力场为高应力水平,隧道开挖后,边墙中上部及拱顶有不同程度的下沉,周边位移相对值仍在规范允许范围之内。测试及数值分析结果可为工程区隧道开挖的稳定性分析及安全支护提供参考,可对类似软岩隧道的地应力测试及分析提供借鉴。     

围岩类型及衬砌厚度对水工隧洞地震动力响应的影响分析

以分析水工隧洞在地震激励作用下的变形破坏机制为目标,针对不同围岩类型和衬砌厚度条件下水工隧洞位移变化,根据地下结构抗震计算理论,选取合理的材料参数和模型边界条件,使用ANSYS建立了某水工隧洞的三维有限元模型,对其施加水平和竖向地震激励,应用瞬态分析法计算了隧洞结构模型在不同围岩类型和衬砌厚度下的水工隧洞动力响应。结果表明,在相同衬砌厚度下,随着隧洞围岩强度的降低,水平位移和竖向位移受影响的程度有明显的区别,即水平位移越来越大,竖直位移无明显规律可循;在相同的围岩强度下,水工隧洞并不会随着衬砌厚度的增加而趋于稳定,在Ⅲ类围岩的情况下,水工隧洞的位移随着衬砌厚度的增加而越来越大,Ⅴ类围岩下改变衬砌厚度对水工隧洞的位移几乎没有影响。因此,合理的设计围岩类型和衬砌厚度,可以既满足水工隧洞抗震性能要求,又能够降低工程造价。研究结果对合理设计隧洞衬砌厚度、增强抗震性能具有参考价值。     

基于德鲁克-普拉格准则的围岩损伤区渗透系数研究

利用损伤力学,考虑了中间主应力作用,应用德鲁克-普拉格准则,推导了圆形巷道围岩应力场的解析解,给出了围岩渗透系数的表达式,并对孔隙水压力和围岩塑性区域半径与渗透系数之间的关系进行了研究。研究表明：在损伤区域范围内,渗透系数 K随着r 的增加呈非线性减小,随着孔隙水压力 p 的增大呈指数增加。研究成果可为巷道在渗流作用下变形破坏计算及稳定性分析提供理论依据。     

鲁古河水库供水工程输水隧洞工程地质条件研究

鲁古河水库供水工程输水隧洞长约1．31 km,围岩主要为中~薄层粉砂岩及石英砂岩,各种构造发育,导致节理裂隙发育,岩体破碎,准确查明隧洞围岩特性成为了工程关键,故加强对该隧洞地质条件的研究是必要的。通过区域地质资料的收集,开展野外地质调查、测绘、钻探、室内外试验以及现场原位试验等手段,综合分析地质构造情况,查明了复杂条件下隧洞围岩分布范围,提出隧洞围岩物理力学指标,并对隧洞围岩进行地质分类与评价,提出防护措施,为粉砂岩及石英砂岩地区同类工程实践提供一些借鉴作用。     

富水黄土隧洞加固方式对其力学响应的影响

依托某富水黄土隧洞,应用有限元分析软件对常水位作用不同工况下洞周围岩渗流场和位移场进行了模拟,对开挖过程中不同加固方式对洞周围岩的响应(渗流场、应力场和位移场)进行了研究。结果表明:洞周加固体的渗透性能对围岩的渗流路径、孔隙水压力和流速都有较大影响,对隧洞周围土体位移也有影响。在进行富水黄土隧洞注浆加固材料设计时,既要考虑材料的阻水效果,同时还要考虑加固体阻水后导致的土体孔隙水增加引起的土体抗剪强度的降低效应。