地下洞室围岩位移曲线的特性及位移反分析法

本文通过对线弹性模型、弹塑性模型及双介质模型的分析,讨论了地下洞室围岩变形的特性,提出了一种新的位移反分析方法——双介质模型位移反分析法。此法将地下洞室围岩分为低弹模区和高弹模区进行位移反分析,能使实测位移和计算位移相吻合。     

低地应力区地下洞室开挖后围岩位移二维离散元数值模拟

以西北某水利工程地下洞室为例，对低地应力状态下洞室开挖后围岩位移变化及其相应特征，采用了二维离散元法进行数值模拟研究，结果表明：低地应力区地下洞室开挖后围岩位移主要发生在拱顶位置，而发生在侧壁水平位置上的围岩位移量则明显不及前者，这说明低地应力区地下洞室开挖后围岩变形破坏主要发生在洞顶垂直方向，侧壁水平方向围岩变形破坏规模和强度均不及前者。     

隧洞位移的弹性空间有限元反分析研究

针对地下洞室,本文提出了一种借助弹性空间有限元计算的位移反分析法——相对位移反分析法。该方法不仅可以模拟测点位移释放的过程,而且还能反映位移量测的真实情况,合理地考虑掌子面对围岩变形的空间效应影响。运用这种方法对二滩蒿草湾隧道进行了位移反分析,所得结果较为合理。     

位移反分析在地下厂房开挖中的应用

针对官地水电站地下厂房,采用三维快速拉格朗日法(FLAC3D)对开挖及支护过程进行弹塑性有限元模拟,基于开挖过程中地下厂房围岩实测位移,采用BP网络和遗传算法对围岩变形模量进行反演,并采用反演模量值对地下厂房后续开挖过程中的变形进行了预测。研究表明,采用BP网络和遗传算法进行反演,可以提高反分析计算速度。反演得到的岩体变形模量为19.95GPa,在参数建议值范围内。采用反演参数对地下洞室后续开挖过程中的位移进行有限元计算和预测,预测位移与现场监测位移较为符合,说明反演结果是合理的。研究成果可为类似地下工程开挖变形预测提供参考。     

巴基斯坦尼拉姆-吉拉姆水电工程TBM安装洞一次支护设计

运用有限元PHASE 2对巴基斯坦尼拉姆一吉拉姆水电工程TBM地下安装洞室的稳定性进行分析计算,研究洞室形状、支护措施及预应力大小等因素对洞室位移变形及塑性区的影响。     

地下洞室位移监测的有效性分析与稳定性评价

提出了位移监测的有效性分析方法,从位移序列的生长趋势对洞室的稳定性进行诊断。     

盾构隧道施工引起地层位移的复变函数修正解

为了获得盾构隧道施工引起的地层位移变化,利用复变函数求解了基于位移控制边界条件下盾构隧道开挖后的解析解。在计算分析过程中,引入位移释放系数,充分考虑了衬砌滞后于开挖面的位移过程,并通过设置位移约束点对理论计算解进行了修正,获得了更为准确的地表相对位移。选取4例实际盾构隧道工程实例,分别考虑4种典型洞室位移边界条件,将该理论计算得到的地表位移初始解和修正解与现场实测数据进行对比,结果表明：在各种洞室位移边界条件下,修正后得到的地表位移值与实测值的吻合度均比初始解显著提高,其中以采用第4种位移边界条件计算得到的地表位移修正解吻合度最高。最后以第4种洞室变形为位移边界条件,分析了不同位移释放系数、隧道埋深以及隧道半径对地表位移的影响。结果表明：地表沉降与影响范围随着位移释放系数的增大而减小;地表沉降随着埋深的增加而减小,沉降槽宽度却随之增加;隧道半径越大,则地表沉降越大且影响范围越宽。     

山西引黄水源工程地下泵站厂房围岩位移应力分析

地下泵站厂房以层状岩层为主,均一性较差,岩层产状NW330°～340°SW∠2°～6°,为近水平岩。以Ⅲ类围岩为主,局部为Ⅳ类围岩。地下洞室开挖后,由于开挖卸荷,洞室围岩产生偏向洞内的回弹变形,顶拱以垂直位移为主,边墙以水平位移为主,且顶拱位移最大。顶拱下沉位移量大于边墙水平位移量。     

用收敛计监测地下工程原型断面的围岩位移

地下洞室施工过程中，由于原岩应力释放，引起围岩应力的重分布，即二次应力形成，鉴于围岩岩性与结构状态不同，周边初始应力条件各异，开挖程序，爆破影响，洞室形态的差别，其围岩位移变化也不尽相同，并直接关系到洞室稳定条件，本文介绍了施工中使用直观简捷的几种收计在监测围岩方面的应用及注意事项，并就如何确保监测质量及允许位移量等。作了论述。     

加速遗传算法在地下洞室施工监测及预测中的应用

以地下洞室施工，岩体深部位移监测及预测为例，探讨对非线性多参数位移增长模型进行参数估计的方法，并应用加速遗传算法获得了较理想的预测函数。该方法精度高．通用性强，可应用于类似施工监测资料的分析。     

水电站洞群模型试验中位移量测方法的应用研究

岩土工程物理模型试验是一种重要的工程稳定研究的模拟方法，与数值分析方法相比，除了能较好地模拟施工过程和对洞群稳定性的影响之外，更重要的是能够模拟出围岩破裂的形态和过程。但是许多制约因素使得这类试验难以达到预期效果，其中包括试验过程中物理量的量测问题。本文以双江口水电站洞群大型三维模型试验为研究对象，为解决洞周围岩和边墙关键点微小位移的量测问题，在试验开挖过程中采用了数字照相变形量测技术和基于光纤布拉格光栅(FBG)的特殊棒式位移传感器，并研制了以高精度光栅尺为传感器的微型多点位移计监测做记录。经计算分析后，可获得洞室在加载与开挖过程中的洞室围岩和边墙关键点位移的变化过程与规律曲线。研究结果表明：多种量测方法在洞周围岩和边墙关键点位移量测方面的应用和研究取得了令人满意的效果。     

大型洞群开挖围岩稳定研究

该工程地下厂房洞群由主厂房，主变洞及尾水洞，母线洞等建筑物组成复杂地下空间结构，洞群附近有三条断层通过，因此洞群围岩稳定是整个工程建设的关键技术之一，作者采用模型试验的手段，对洞群开挖全过程围岩的应力和位移分布进行了深入研究，并对有地质构造和无地质构造两种情况进行了对比分析，根据模型试验所得出的结果，对可能采取的工程措施提出了几点建议。     

地下洞室震害类型及破坏程度影响因素数值分析

通过对世界各国实际震害资料的搜集整理,综合分析得出地下洞室地震破坏形式有山体边坡破坏造成的结构破坏、洞口塌方、洞室横断面错动破坏、沿相交断层产生较大位移、围岩剥落、支护或衬砌扰动或变形等。运用数值模拟技术,分析地下洞室震害程度影响因素。计算结果表明地震烈度越高,洞室越易遭受破坏;圆形洞室动力稳定性较好;建在均匀、坚硬的岩石中的地下洞室不易遭受地震破坏;地下洞室所处区域地应力越大,其位移动力响应值较小;地下洞室衬砌刚度增大在一定程度上将会加大震害程度;洞室出口段容易遭受地震破坏。     

二滩水电站地下厂房的监测及反馈分析

二滩水电站地下厂房晚国目前已建成的最大的地下厂房，布置上采用三大平行洞室，且整个洞室群位地高地应力区，在设计和施工中对洞室夺的位移和应力进行了监测，并对监测成果进行了反馈分析，文章介绍了厂房地下洞室开挖过程中围变形特征，岩爆等现象，为高地应力区洞室开挖的监测和反馈分析的信息化设计提供参考。     

地震波入射方向对地下岩体洞室动态响应的初步分析

利用FLAC^3D初步分析了不同埋深、不同地应力条件下以及同一埋深、同一地应力条件下地震波的入射方向对地下岩体洞室的影响。分析结果表明,在埋深为200赫时,侧压系数为2和侧压系数为2,不同埋深两种条件下,位移响应均随入射角的增大而先减小后增大;在同一埋深、不同地应力条件下,当侧压系数〈1,随地应力和入射角的增大．位移先增大后减小,侧压系数〉1时,相反。     

地下水封洞库洞室轴线方向优化方法

地下水封洞库洞室轴线方向对围岩稳定性、支护费用及施工安全等具有重要影响。基于洞库工程特性,提出了洞室轴向综合优化方法和评价指标。首先,依据国内规范确定出洞室轴向可选范围;然后,基于等效连续介质模型和非连续介质模型,以围岩最大位移、塑性区体积、稳定系数及结构面最大剪位移为评价指标,确定出各模型条件下的最优洞室轴向;基于关键块体理论,以支护压力为评价指标,确定出该条件下的最优轴向;最后,全面分析各评价指标计算结果,综合确定出最优洞室轴向。结果表明:构建的数值模型应包含掌子面,以全面反映施工过程安全性;基于强度折减法确定围岩稳定系数时,使用位移-折减系数曲线的位移突变点作为临界折减系数评判方法较计算不收敛评判法更为合理。将提出的洞室轴向综合优化方法应用于山东某地下水封洞库工程,优化结果证实了该方法的可行性和可靠性,可为相关工程提供参考。     

平江浅埋地下储气实验库力学响应数值分析

根据压气储能电站地下储气库内压缩空气压力和温度的变化特点,采用热-力耦合理论研究了平江浅埋地下储气实验库充放气循环作用下实验库各结构层的温度、应力和变形的空间分布和变化过程,探讨了密封层材料特性对实验库受力特性的影响。结果表明:压缩空气与密封层之间的热交换作用将引起密封层和混凝土内衬温度产生较大变化,而围岩温度变化相对较小;充放气过程中,实验库各结构层应力和位移呈现显著性的周期性变化;密封层材料性能差异对密封层、混凝土衬砌和围岩的受力特性有显著影响,推荐平江浅埋地下储气实验库密封层材料采用玻璃钢。     

中东某抽蓄地下厂房洞室群地震动力响应分析

针对中东某抽水蓄能电站地下厂房抗震稳定性问题,以掌握地下厂房洞室群围岩地震动力响应为目标,采用动力时程分析方法,依据当地及欧洲标准,对该地下厂房洞室群地震响应进行三维非线性数值模拟,分析了洞室围岩加速度、位移、塑性区、应力分布特征及支护受力特征。结果表明:在地下厂房洞室群围岩开挖面上,围岩的加速度会表现出明显的放大效应,且结构面上会加剧加速度响应;位移时程响应与输入地震荷载位移时程曲线形态一致,但在幅值和相位上有一定差异;围岩相对变形、残余变形较大的部位与加速度放大系数较大的部位一致,围岩塑性区和应力松弛区增加较为明显的部位与加速度放大系数较大、相对变形和残余变形较大的部位基本一致;在地震作用下,围岩支护结构受力增长较小,锚杆受力超过300 MPa的百分比与围岩变形、塑性区的发展规律一致。研究成果对地下工程围岩抗震稳定性分析和抗震设计具有参考价值。