大跨软岩公路隧道围岩稳定性分析

本文针对大跨度软岩隧道的围岩变形特点,以集呼高速公路旗下营隧道右线出口段YK197+040断面在CD法施工下围岩变形的现场监测数据为背景,整理了拱顶沉降的位移-时间曲线,探讨了拱顶沉降随开挖时间的变化情况。运用ABAQUS软件,结合实际隧道工艺建立了三维有限元模型,数值分析了隧道开挖后拱顶及周边位移的变化趋势,研究了围岩力学性能参数对隧道变形以及围岩稳定性的影响。在综合考虑监测数据与数值结果的基础上,为后续隧道安全施工提供了有益的理论建议。     

铁路大跨黄土隧道仰拱初支成环技术

以兰山隧道出口工程为背景,通过分析工程的现场情况,采取了初期支护封闭成环技术方案,并对该方案的实施方法进行了详细论述,指出采用该方案保证了施工的安全性,为类似工程施工积累了经验。     

小净距隧道开挖工艺对围岩稳定性的影响

为研究小净距隧道的不同开挖工艺对围岩稳定性的影响,对重庆花土岗隧道分别利用全断面法、上下台阶法和单侧壁导坑法进行了开挖有限元数值模拟,分析了小净距隧道不同施工方法对洞周围岩稳定性的影响.结果表明:全断面法对隧道围岩及中夹岩柱的水平位移和应力影响较大;上下台阶法和单侧壁导坑法影响相对较小.施工中应根据实际情况选择合理的开挖方法,及时施作支护并加强监测,保证施工质量.本文的分析方法和计算结果对小净距隧道设计、施工具有一定的参考价值.     

黄土深埋大直径盾构隧道围岩压力研究

为研究黄土深埋大直径盾构隧道围岩压力,引入黄土的结构性参数对芬纳公式进行修正,基于围岩与衬砌间的相互作用关系求解了围岩塑性区半径表达式,给出了黄土深埋大直径盾构隧道围岩压力的计算公式。并以某黄土深埋大直径盾构隧道为例,分析了应力比结构性参数对围岩压力的影响,并将三维有限元数值计算与理论分析结果进行了对比。结果表明,围岩塑性区半径和作用在管片结构上的围岩压力随着应力比结构性参数减小在不断增大;盾构掘进后围岩压力的最大值与黄土结构性参数为1时的围岩压力理论计算值比较吻合,盾构施工扰动会导致黄土结构性减弱。最后给出了黄土盾构隧道施工与管片设计的建议。     

土体含水率对黄土隧道施工过程稳定性的影响

第四系黄土隧道因围岩整体性较差,在开挖施工过程中往往容易造成掉块、塌方等现象。本文通过对黄土隧道土体含水率与围岩稳定性的关系进行研究,得出土体含水率在10%-11.6%时开挖后围岩最稳定、变形量最小这一结论,可通过隧道开挖施工过程中快速检测含水率及时调整循环进尺和预留变形量,从而加快施工进度和节约施工成本。     

高地应力隧道开挖过程中围岩稳定性分析

利用数值分析方法及FLAC3D软件对方斗山深埋隧道开挖进行数值模拟研究,分析了高地应力下隧道开挖围岩位移变化规律,指出了高地应力条件下围岩变化规律与常规条件下的不同,为指导施工提供了科学依据。     

降雨入渗对浅埋黄土隧道稳定性的影响

为了研究降雨入渗作用下黄土力学性质劣化对浅埋黄土隧道稳定性的影响,对隧道围岩中的黄土进行了不同含水率和不同围压的剪切、等压三轴试验,结果表明,含水率对黄土力学性质和破坏形态有较大影响。根据试验结果建立了黄土不同含水率的塑性本构关系,对比了计算结果和试验结果,证明了该本构关系能较好地描述黄土的应力应变规律。对不同降雨强度、不同深度的黄土在雨水入渗影响下的含水率分布规律进行分析,并在数值模拟软件中调用建立的不同含水率的黄土塑性本构关系,计算不同降雨强度下隧道结构的受力和变形,结果表明:考虑降雨入渗后隧道结构变形和受力增加明显,其中,拱顶沉降增幅达到46%,隧道初期支护应力增加20%～27%。将浅埋黄土隧道结构变形监测数据与数值模拟结果对比,验证了黄土本构关系的正确性,所模拟的降雨入渗对隧道结构稳定性的影响符合实际工程。     

侧部岩溶隧道围岩稳定性数值分析与研究

 结合忠垫高速公路岩溶隧道施工过程,利用有限差分软件FLAC3D对侧部含有溶洞的隧道围岩稳定性进行数值模拟研究,并将数值计算结果与现场监测结果进行比较分析。结果表明：隧道开挖后,围岩分别向溶洞内和隧道内变形,溶洞与隧道之间的围岩向2个相反的方向变形,是较危险区域。围岩塑性区主要集中在隧道的周围和溶洞的左右侧部,溶洞的顶部和底部处塑性区较少。隧道与溶洞之间的围岩由于应力集中可能使围岩产生过大的变形和岩体破坏,对其稳定性要给予特别重视。所得结论可为同类隧道的设计、施工和研究提供有益的借鉴和参考。     

大断面富水黄土隧道开挖支护技术

以郑西线张茂隧道工程为例,采用数值分析的方法对富水大断面黄土隧道的施工方法进行了研究,并得到以下结论:富水大断面黄土隧道采用弧形导坑七步开挖的方法是可行的,但施工过程中要加强初期支护等手段,以保证施工安全。     

宁安高速禾丰隧道围岩稳定性分析

以江西宁安高速禾丰隧道为例,采用现场监控量测和数值模拟计算相结合的方法,分析评价了该隧道在施工全过程的围岩稳定性情况,结果表明,施工设计方案科学合理,且现场隧道累计变形量较小,硐室较安全稳定。     

单线铁路隧道围岩稳定的二维有限元分析

本文从施工角度出发,应用ANSYS9.0有限元分析程序进行数值模拟分析,分析了不同围岩条件下开挖隧道对围岩稳定性的影响,得出了围岩条件变化时围岩应力与塑性区变化规律。     

中断面黄土隧道最优开挖施工方法研究

为了研究中断面黄土隧道施工方法的最优开挖方案,利用有限元分析法对中断面黄土隧道的四种施工方法(全断面法、上下台阶法、台阶分部法和CD法)进行数值模拟,分别从地表变形、控制点位移和围岩塑性区范围出发,对四种开挖方法进行对比分析.结果表明:对于中断面黄土隧道,从地表变形和控制点总位移来看,CD法均为最小;从塑性区分布范围来看,四种施工方法对应的塑性区分布范围相差不大,最小的是台阶分部法.从而为以后的中断面黄土隧道的设计和施工提供相应的理论依据.     

钟公穿煤隧道围岩稳定性分析与施工

瑞金至赣州高速公路52%路段经过不良地质地区,施工难度大.钟公隧道左线全长4 180m,右线全长4 185m,穿越一段煤系地层.施工过程中出现了围岩变形,拱顶沉降严重现象.分析了引起穿越煤系地层隧道围岩变形的主要原因有地形地貌、地质构造、地层岩性、水的作用和初期支护强度不够等.针对煤系地层隧道围岩变形,指出了尽快封闭工作面、加强临时支护的刚度、对开挖段进行预先加固、及时强行支护、搞好排水措施等应对方法.左洞施工经验证明所述措施有效控制了围岩变形,保证了施工顺利进行.     

锚喷支护隧道围岩稳定性粘弹性分析及应用

本文基于隧洞围岩和支护相互作用的粘弹性理论解 ,探讨了锚喷支护隧道围岩的稳定性 ,并对西气东输某管线隧道进行了详细的分析 ,取得了令人满意的结果 ,可供其它类似工程参考。     

垂直节理影响的黄土隧道洞口段稳定性分析

通过模拟节理发育位置和数量的不同,在考虑隧道洞口段上覆土层厚度及洞周土体含水量变化的条件下,对黄土隧道洞口稳定性进行了计算分析。计算结果表明:在隧道洞口宽度范围之内,节理在拱顶中部时对拱顶沉降的影响较小,节理位置越偏离中部,拱顶沉降越大。节理位置位于隧道洞口段某侧时,节理发育一侧土体的相对剪应力水平和屈服区域面积均大于另一侧,说明节理对隧道洞口段有不利影响。当节理在洞顶两侧同时出现时,土体塑性区沿着节理面迅速发展,拱顶中部土体被节理充分切割,形成危险滑体。     

牛头山黄土铁路隧道的地震稳定数值模拟分析

为了获得天平铁路土建一标段的牛头山黄土隧道结构的动力稳定安全系数,从而为该隧道的安全运营提供可靠保证。本文考虑混凝土隧道衬砌结构为弹塑性本构关系,围岩土体为理想弹塑性材料,采用有限元软件ANSYS和抗剪强度折减法,利用时程分析法进行牛头山黄土隧道的地震稳定性分析,获得了它的地震稳定安全系数,定量估计该隧道结构的地震动安全储备情况。数值算例结果表明:(1)地震作用会使得黄土隧道结构的安全系数降低;(2)塑性区最先出现在底脚以及拱顶,然后出现在曲墙两侧。因此,结构设计时应加大衬砌厚度,并对曲墙两侧和底脚塑性发展严重区采取构造措施加强。     

软弱夹层对隧道围岩稳定性影响规律研究

宜巴高速公路石门垭隧道具有地质条件复杂、围岩软硬交替、高地应力等特点,施工过程中常发生围岩层状剥落、侧墙滑塌等现象,严重威胁隧道施工安全。为确保施工安全,有必要采取一些措施为实际施工提供技术指导,采用FLAC^3D有限差分法分析软件,模拟分析了隧道含不同倾角及位置的软弱夹层时围岩的稳定性,通过分析围岩位移场、塑性区及应力场的分布特征,得出了软弱夹层倾角及位置对隧道围岩变形、破坏区及应力分布的影响规律。所得结论可为同类隧道的设计、施工和研究提供借鉴和参考。     

岩溶对公路隧道围岩稳定性的影响研究

针对我国公路隧道修建日益增多及岩溶分布广泛的现状 ,利用“公路隧道结构与围岩综合实验系统 (CTSSSRH)”和有限元分析程序对岩溶区公路隧道围岩稳定性进行了一系列的大型相似模型试验和数值模拟研究 ,探讨了溶洞大小对围岩稳定性的影响 ,总结了公路隧道围岩稳定性与岩溶关系的一些规律     

静力无衬砌黄土隧洞稳定性探讨

强度折减法和具有拉和剪破坏分析功能的大型有限差分程序FLAC相结合,并将其引入到静力隧洞的稳定性分析中。首先对黄土无衬砌隧洞静力破坏机制进行了数值分析,在此基础上进行了一个简单的隧洞静力模型试验,数值分析结果在静力模型试验中得到了验证,同时说明FLAC强度折减法能够用于隧洞静力稳定分析,进而计算得到隧洞静力稳定安全系数。为下一步黄土隧道的地震反应分析和有衬砌黄土隧道动力稳定性分析奠定了基础,也为隧道修建和运营期间的稳定性提供了依据。