大断面隧道施工过程围岩-支护结构大变形分析

结合某大断面隧道可行性研究,采用ADINA大变性非线性有限元分析软件,分析隧道动态施工过程的围岩大变形行为及支护结构力学特性,为大断面隧道设计、施工方案优化提供科学依据.     

大断面巷道围岩变形机理及支护技术研究

为解决大断面巷道围岩变形量大、巷道支护困难等问题,以曹家滩煤矿122108工作面主运顺槽为背景,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,对巷道围岩变形破坏力学机理和掘进过程中的应力场、位移场和塑性区进行分析,总结巷道掘进过程中围岩的变形破坏规律,在此基础上对巷道支护参数进行优化.结果表明:采用"锚杆+锚索+塑钢网+钢筋网"...     

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.     

西山坪隧道初期支护条件下围岩变形特征研究

分析了隧道围岩在不同初期支护条件下的变形特征及围岩变形与岩石强度，岩体结构、围岩类别及断面形状和进尺等因素的相关性，为后期初期支护、二次支护和支护结构优化及时提供了信息。     

极软双突厚煤层煤巷围岩变形与支护机理研究

为了使支护结构更加科学合理,针对梁北煤矿极软双突厚煤层条件,通过数值模拟分析,利用围岩松动圈理论对煤巷围岩变形机理和支护机理进行了深入研究。研究表明:煤巷两帮所承受的支撑压力大、强度较低、松动圈大,是支护的难点和重点部位,顶板高强支护也非常关键。通过研究,优化并完善了该条件下煤巷围岩支护控制理论体系,大大提高了支护效果,也为煤巷安全快速掘进和矿井采掘接替提供了保障。     

破碎围岩巷道变形破坏机理及控制

针对厚煤层无煤柱自成巷开采技术实施过程中,采高大导致碎石帮变形难以控制的问题,以柠条塔煤矿S1201-Ⅱ工作面为工程背景,采用理论分析和现场试验相结合的方法,建立了挡矸支护结构的受力分析模型,分析了碎石帮侧向压力的变化规律,并对滞后工作面不同距离的碎石帮进行了分区。提出了以"切顶护帮支架+可伸缩U型钢+金属网"为主的碎石帮控制措施。经现场实测,碎石帮控制效果良好。     

暗挖隧道开挖支护施工的数值模拟研究

在公路隧道施工过程中,如何通过支护手段保证隧道的稳定性是设计者和施工者所特别关心的问题.台阶法、CRD法、双侧壁导坑法是目前公路隧道施工中三种常用的方法.采用二维弹塑性有限元对不同开挖支护方式条件下隧道围岩的变形特征进行了比较,分析了各种方法的优点和缺点,为今后隧道的设计与施工提供参考依据.     

松散破碎围岩变形控制与支护优化分析

针对松散破碎巷道变形大、支护困难等特点,结合江西中林矿井的具体情况,研究了松散破碎围岩的变形机理和支护方式。分析了锚注、U型钢可缩性支架、锚杆、锚喷4种基本支护方式的作用机理,提出了针对松散破碎围岩的锚索网注主动支护加U型钢联合支护方案和技术措施。实践表明:为维持松散破碎围岩的稳定性,首先必须优化和改善围岩的力学性能和受力状态,将原有被动让压支护改为主动支护,然后综合利用多种支护方式对松散破碎围岩巷道进行加强支护,才能改变松散破碎围岩巷道频繁失稳和经常返修的状态。     

NPR锚索支护下相交隧道围岩变形规律及破坏机理

城市交通逐渐向地下发展,地下立交中相交隧道数量日益增加。为探究复杂地质条件下相交隧道的变形规律,以深圳南龙地下立交隧道相交隧道段为工程背景,通过物理模型试验探索相交隧道在开挖支护及超载状态下的变形机理。首先自主设计三维模型试验系统,并通过相似理论计算,进行了多种岩样及支护材料的配制;其次在模型搭建完成后,基于开挖补偿理论,利用缩尺NPR(Negative Poisson’s Ratio)锚索对相交隧道进行开挖支护。通过对隧道应变、位移及NPR锚索轴力的分析,得到隧道开挖状态下的应力重分布特征;最后,对隧道进行超载试验,结合数据及现象分析,揭示了相交隧道合建结构的围岩破坏机理。研究结果表明：相交隧道在开挖贯通时,合建区域岩体因隧道开挖产生应力损失,会对已经开挖支护完的隧道造成轻微影响。隧道贯通加载时,相交隧道的破坏分为3个阶段：拱顶应力集中区沉降阶段、合建结构的破坏阶段和隧道洞口破坏阶段。具体表现：首先是上层隧道合建区域拱顶开始出现沉降,然后下层隧道出现底鼓,最后应力传播至边界,使得洞口上方垮塌。试验中采用NPR锚索对相交隧道进行支护,现象和数据表明,开挖阶段隧道合建区的沉降影响到NPR...     

不同支护结构对深部巷道围岩变形的影响

随着煤矿开采深度的不断增加,围岩变形特征更加复杂。基于ANSYS数值模拟软件,研究4种不同支护条件下深部巷道围岩的变形情况,研究结果表明:30 MPa原岩应力作用下,联合支护产生的水平位移和垂直位移都要比其他支护小,变形影响区域也最小,最为适合围岩地质条件较差的巷道。     

灵湖金矿巷道围岩变形破坏及锚杆支护数值模拟分析

通过现场地质调查和监测,确立灵湖金矿330工程450巷道围岩体地质模型,查明硐室在受低地应力状态下的围岩等级,巷道围岩变形破坏程度及松动圈范围。针对硐顶掉(落)石块典型破坏类型,采用离散元UDEC软件进行数值模拟分析,反演硐室开挖后应力重分布,顶板产生拉应力区,导致围岩体发生变形破坏的过程和力学机制,并采取预应力锚杆支护措施稳固失稳岩体。     

埋深对浅埋大断面水工隧道围岩及初次支护变形影响研究

以某排涝隧道为研究对象,利用FLAC^3D建立模型,分析初次支护条件下隧道埋深对浅埋隧道的开挖变形影响,并与现场监测数据进行对比。研究结果表明:(1)沿着开挖方向,围岩的变形分为3个阶段,3个阶段的变形量随着隧道埋深的增加而增加;(2)拱顶沉降的变化速率比水平收敛要大,隧道埋深对拱顶沉降和水平收敛的影响范围保持不变,隧道的横向变形不受隧道埋深的影响;(3)锚杆的受力以洞轴线对称分布,在拱顶的受力最大;衬砌的受力在边墙和墙角处较大,衬砌最大变形发生在拱顶处,随着隧道埋深的增加,衬砌的受力和变形均有所增加。掌握浅埋隧道在不同埋深下的围岩变形规律,可以为类似的工程提供理论依据。     

深部开采围岩表面变形随锚杆支护参数变化分析

分析围岩表面变形随锚杆支护参数变化规律可以为合理锚杆支护参数确定提供依据.结合新集矿区采准巷道工程实际,使用ANSYS程序,采用数值模拟方法分析了三种不同围岩岩性矩形巷道不同位置表面变形随锚杆长度和锚杆密度变化.结果表明:围岩表面变形随锚杆密度和锚杆长度变化呈负指数相关性,岩性不同,锚杆控制围岩变形效果不同,存在合理锚杆长度和锚杆密度的问题.     

矿井深部巷道围岩变形破坏机理及支护技术

项目研究了重庆永荣太务局矿井巷道地应力随深度变化的规律、破碎岩体中弹性波传播特性、深部巷道围岩松动圈确定及松动圈与地应力变化规律、深部开采巷道受采动影响的围岩变形规律、深部巷道围岩分类、巷道围岩控制技术及支护技术、可回收锚杆技术及应用等。     

半煤岩巷道围岩变形机理及控制技术研究

基于潞安集团蒲县隰东煤业公司半煤岩回采巷道合理支护的问题,运用现场实测、数值模拟和理论分析相结合的方法,研究了半煤岩回采巷道变形破坏的机理,提出了半煤岩回采巷道支护对策和方案,确定采用锚网索+钢筋托梁联合支护技术,并确定了联合支护的参数和工艺。可为其他具有相似地质条件的巷道支护设计提供参考和借鉴。     

坚硬顶板巷道围岩变形特征及支护技术

以七岭煤业综采工作面回采巷道为例,采用FLAC3D数值模拟软件,分别对工作面回采巷道掘进期间巷道围岩屈服破坏特征、巷道围岩垂直应力、巷道围岩位移特征进行分析,得出坚硬顶板条件下回采巷道最优的支护方式和支护参数,并且成功的应用于工程实践。     

河口隧道破碎围岩进洞施工过程数值模拟

针对河口隧道洞口段破碎固岩稳定性问题，利用有限元方法对隧道进洞施工过程进行数值模拟。通过对数值模拟结果的分析表明，本隧道采用管棚支护3步台阶法进洞施工的方案是可行的，所得结论也可供类似工程参考。     

采矿巷道的开挖变形及支护效果研究

对某铁矿采区水平巷道建立有限元模型,模拟了巷道开挖后围岩应力、应变变化状况,分析了围岩变形机理,并使用收敛观测法监测采区水平巷道开挖后的周边位移变化情况,验证巷道变形机理的数值模拟结论.最后对支护效果进行了模拟,并以此为依据对支护参数设计提出了优化建议.     

隧道围岩稳定性数值模拟研究现状与发展方向

由于隧道所处的特殊地质环境，如埋藏深、地应力高、温度高、渗透压高，存在各种节理、裂隙等不连续面等，这些因素对隧道围岩稳定性有重要的影响。与隧道围岩稳定性分析的解析方法和物理模拟实验方法相比，数值模拟分析方法精度高，具有良好的适应性、通用性和灵活性，已成为解决岩土工程问题有效的工具之一。文中介绍了有限元、边界元、离散元等数值模拟分析方法在隧道围岩稳定性中的应用情况，并指出了在数值模拟方面存在的问题。最后对隧道围岩稳定性数值模拟方法的未来发展方向进行了探讨。     

井巷围岩变形与支护的关系

围岩开挖后的变形量既反映了地下工程的稳定状态,又是确定支护结构、参数及施工方法的依据.本文根据现场的实际效果,以变形量为依据,对围岩分类和支护参数进行分析比较,简单易行,是可取的,但尚需继续研究。