基于FLAC~(3D)的深埋膨胀性黄土隧道初期支护安全稳定性分析

为分析研究深埋膨胀性黄土隧道初期支护后的安全稳定性,依托埋深约为88m的小河沟黄土隧道工程深埋段,借助FLAC~(3D)软件,对设计变更前后的隧道开挖与支护进行了数值模拟,分析了围岩应力和变形、联合支护结构的变形及前方未开挖段的土体位移情况。结果表明,深埋膨胀性黄土隧道施工中,使用管棚外插超前小导管注浆进行超前支护,配合钢拱架和锚网喷联合支护结构,能够有效地提高围岩整体强度和自稳能力,承担围岩荷载,减小土体位移,提高施工安全性。     

深埋隧道穿煤段围岩—支护结构变形特征研究

利用围岩位移、锚杆轴力和钢拱架压力等现场监测和有限元数值模拟分析了通渝隧道穿煤段隧道穿过煤段围岩—支护结构变形特征及稳定性分析.研究结果表明:穿煤段受高地应力与岩体结构影响,围岩初期变形剧烈,位移释放量大,整个变形持续时间长,拱顶下沉尤为显著,下沉量约为水平收敛的3倍;围岩浅部较深部变形快、大,且松动圈为2.5～3.0m;隧道环向受力不均等特征.这为深埋隧道穿越煤段设计和施工提供了重要科学依据.     

大跨度隧道单-双侧壁导坑法施工力学分析

结合某大跨度四车道隧道建设,通过单、双侧壁导坑法动态施工过程的弹塑性有限元数值模拟,对隧道Ⅳ级围岩段的围岩-支护结构体屈服接近度、位移和应力特征进行了比较分析,提出了该隧道较优的施工方法.为类似地质条件下的大跨度隧道设计和施工提供了科学依据.     

高速公路隧道施工监测与开挖仿真分析

通过高速公路隧道施工监测及有限元数值分析方法,分析隧道施工过程中围岩应力变化情况。在隧道施工过程中对围岩位移和应力进行监测,分析围岩的位移、应力状态随时间的变化规律,同时结合有限元计算软件ADI-NA对隧道开挖过程进行模拟,寻找围岩应力分布规律,分析围岩稳定性。为隧道施工过程中支护时间的选取提供了依据。     

扁平率对大跨隧道围岩及支护稳定性影响分析

结合某隧道建设,通过二维弹塑性有限元数值模拟,选取3种扁平率的断面形式,对大跨度扁平隧道在毛洞以及施设各种初期支护的情况下,扁平率对围岩的稳定性及支护的力学行为的影响情况进行分析,为大跨度扁平隧道的设计和施工提供参考.     

浅埋隧道施工围岩变形及结构内力监测分析

结合VI级围岩浅埋偏压隧道CRD法开挖施工特点,布设了变形观测元件及应力观测元件,对施工过程中围岩变形及结构内力进行了监测和分析.变形测试结果说明CRD法各分部施工相互影响明显,隧道内侧围岩压力普遍大于外侧围岩压力,并且随着其他分部的施工具有明显加大的趋势.内力监测结果表明钢支撑轴力主要为压应力,并且拱腰位置轴力稍大于其他部位.测试结果分析表明,合理的工序应该是先山体外侧开挖并施工初期支护,然后山体内侧开挖施工.     

深部层状围岩偏压特征分析

层状岩体是地下工程中经常遇到的一种岩体,具有明显的各向异性力学性质,其变形破坏特征与均值岩体相比表现得更为复杂.根据共和隧道地质调查和地应力量测的资料分析,隧道围岩偏压现象与地应力和岩性有极大的相关性.通过对隧道初期支护开裂段围岩位移收敛、围岩接触压力和锚杆轴向力监测,其结果表明,围岩变形及应力都在右拱肩处最大,即靠河侧大于靠山侧,与初始地应力的最大主应力方向不一致.因此,通过现场监测提前了解围岩—支护结构的变形及受力状况,及时修改了支护参数,避免了隧道垮塌等恶性事件的发生,从而有效地指导了隧道施工和设计.     

葡萄山隧道F1断层段围岩及初衬变形特征分析

通过全面分析葡萄山隧道无尺系统变形量测、应力量测以及地质观察成果资料,探讨深埋断层破碎带的围岩及支护变形特征,从而达到指导施工、修正设计的目的.监测结果表明:深埋断层破碎带开挖后围岩初期变形很大且受力状态复杂,对初衬产生破坏性影响.根据监测资料及分析结果,有针对性地采取了注浆、套衬加固等处治措施,达到了预期效果.     

矿山岩体内应力重新分布的研究

通过对矿山岩体开挖地下硐室后应力重新分布后的研究,阐述了地应力的重新分布状况,致使围岩发生变形的机理、过程以及对巷道维护所产生的影响。本文分别通过对弹性岩体中水平圆形硐室围岩应力分布和应力计算、多个孔周围的应力分布、回采空间周围应力重新分布、围岩的支承压力分布等多种情况的分析,证明了围岩压力的成因、大小与岩体结构及强度关系密切,围岩压力与硐室的形状、大小、埋深和分布,支护结构的刚度、布置形式和支护时间,施工的方法和进度以及硐室中其他配套设施的荷重和组合类型等也均有一定的关系。因此,为了确保工程的稳定与安全,必须实施一定的支护结构,改进支护技术。     

隧道开挖支护过程围岩变形机理的数值分析

对育王岭隧道出口段建立了三维工程地质模型,选取工程岩体力学参数,利用FLAC3D软件分析了四级围岩随着开挖及支护过程应力场、位移场的变化特征,模拟结果表明围岩的分步支护过程对围岩应力应变产生了调节作用,其中二次衬砌和仰拱施工对于围岩应力调整作用明显,施工后隧洞底部围岩由受拉状态转变为受压状态,最大拉应力分布区域转移到了仰拱处,有利于隧道稳定。