隧洞围岩的等效弹性抗力系数及其影响因素研究

基于无限体中圆形隧洞的弹性解,结合卸荷扰动区与深部未扰动区的位移公式,推导洞室开挖卸荷区围岩的等效弹性抗力系数表达式,并通过算例对比分析,验证其合理性。研究结果表明围岩的等效弹性抗力系数与扰动区岩体弹性模量呈非线性关系,扰动区岩体质量弱化,弹性模量降低,泊松比增大,扰动区围岩的刚度和侧向约束能力降低,围岩的等效弹性抗力系数随之减小;相同开挖半径下,扰动区范围的扩大直接降低围岩承载能力,围岩的弹性抗力系数减小;在扰动区厚度一定的情况下,开挖半径越大,等效弹性抗力系数越小。说明隧洞围岩稳定是扰动区与深部未扰动围岩共同作用的结果,仅采用扰动区岩体参数计算围岩弹性抗力系数会过高地估算围岩的分载能力,采用围岩等效弹性抗力系数评价围岩承载能力更加合理。     

中部城市引松供水工程总干线围岩弹性抗力系数试验及参数选取

结合吉林省中部城市引松供水工程实例,采用现场液压枕径向加压法试验,得出在不同压力下岩体的力学参数,采用不同岩体单位抗力系数公式计算出岩体抗力系数,经过对比得出合理的围岩弹性抗力系数。根据现有室内外岩石力学试验成果资料、经验公式计算结果及相关规范参考值进行分析和整理,选取合理的围岩弹性抗力系数,对衬砌结构进行了优化计算,满足围岩稳定和衬砌结构的安全要求。更多还原     

关于用围岩稳定系数评价地下洞室围岩稳定性的探讨

用围岩稳定系数来评价地下洞室围岩的稳定程度,是我们1981年在引滦入津工程中评价围岩时初步摸索出来的方法。1983年12月在上述隧洞技术总结时又对这种方法作了修改,随后于1985～1986年在山西万家寨引黄工程可行     

某水电站围岩弹性抗力系数试验研究

岩体弹性抗力系数试验一般在可研阶段进行,难度大、测试周期长、费用高。并需开挖试验洞,在技施阶段已难以进行。为了满足设计要求,查阅相关文献和资料后,在该工程高压管道上、下平段洞内进行了"长条荷载板法"围岩弹性抗力系数试验研究。试验结果表明该方法可靠实用,为有压隧洞确定合理的k0提供了实用的方法。     

供水隧道围岩弹性抗力参数研究

隧道作为水利工程建设中最重要的水工建筑物,越来越受到人们的重视。本文针对辽宁东部供水隧道实际工程概况,结合现场岩石力学试验,对供水隧道的岩体弹性抗力系数进行了研究分析。利用建立的数值模型及室内岩石物理学试验,得到了不同岩性下点荷载的强度及弹性波的传播速度,为岩石级别的分类提供了数值参考。并根据地下水与初始应力状态的修正值,得到了修正后的东部供水工程隧道岩石级别分类方法。最后通过对凝灰岩与石英闪长岩的变形模量与单位弹性抗力系数的研究,确定了二者间的线性关系。本研究旨在为今后隧道工程的实施提供参考。     

兴电工程齐家大岘隧洞洞室裂缝与变形研究

靖远县兴电灌区齐家大岘隧洞在施工和运行过程中衬砌混凝土多次出现裂缝、变形等问题,严重威胁隧洞安全运行。在统计、分析衬砌裂缝的基础上,得出了隧洞变形及裂缝产生的原因,从而为其加固提供依据。     

基于Unwedge程序的地下洞室围岩力学参数敏感性分析

以某导流隧洞为工程背景,运用Unwedge程序以关键块体的重量为目标,对比优选出设计开挖隧洞的合理洞室走向和开挖断面型式,并以左边墙6号块体为研究对象,关键块体的安全系数作为评价指标,对拟定的6个影响块体围岩稳定的力学参数进行敏感性分析,得到黏聚力Sc的敏感度最高,其敏感度为0.922,对工程稳定性影响最大,内摩擦角Sf敏感度最低,敏感度为0.002,对工程稳定性影响最小。因此,通过围岩力学参数敏感性计算可为勘察设计人员合理确定参数值精度提供依据。     

地下洞室围岩三维应力测试实例

介绍某电站全地下式厂房地下洞室现场测试情况及资料整理计算方法 ,结合地质情况综合分析了测试部位岩体的应力变化 ,定性评价了地下洞室测试部位现阶段围岩的三维应力状态 ,提出了原位应力测试中应注意的一些问题 .     

引水隧洞开挖支护方案围岩稳定的非线性有限元模拟

将围岩与衬砌结构看做整体承载结构,将围岩结构视为弹塑性体,结合工程实例,采用ABQUS非线性有限元软件,对Ⅳ、Ⅴ类围岩洞段进行模拟计算,从塑性变形的角度分析围岩稳定性并提出合理支护方案.模拟分析结果为:Ⅳ类围岩稳定性较差,支护处理后,顶拱塑性区基本消失;Ⅴ类围岩稳定性很差,必须进行超固处理.研究结果对同类型其他引水隧洞工程围岩稳定评价及支护设计具有一定指导意义.     

泥质软岩水平抗力比例系数m值现场试验研究

根据收集到的广西南宁盆地泥岩抗滑灌注桩6组现场水平静载试验资料,利用现场试验数据反算泥岩的地基水平抗力系数的比例系数m值,得到强风化泥岩的m值取值范围为12~63 MN/m4,平均值为30.5 MN/m4。在计算过程中,对小位移的抗滑灌注桩计算m值时的荷载和位移取值进行了讨论,结论为小位移的抗滑灌注桩m值取临界荷载对应的位移进行计算时m值偏大,应适当降低m值对应的位移。     

考虑应变软化的高速公路软岩隧道围岩变形分析

软岩隧道具有变形大流变时间长等特点,采用何种模型模拟软岩的应力应变关系在数值计算中至关重要。通过数值模拟和三轴试验对比,确定以驼峰曲线函数表达式描述软岩的应变软化材料特性关系,结合 FLAC 软件采用应变软化模型对三种开挖方式进行了模拟计算分析,确定最优开挖方式。然后针对软岩围岩变形进行了理想弹塑性模型和应变软化模型的分析对比。将软岩应变软化本构模型得出的围岩变形与实测值进行对比分析,发现其二者值能够较好吻合,因此采用应变软化模型计算软岩隧道变形是可取的。     

挤压性围岩软化模型及在大变形分析中的应用

根据挤压性围岩的受力特征,在平面应变相似材料模拟围岩挤压性变形试验的基础上,基于岩石微元强度服从Weibull分布,推导了岩石损伤演化方程,建立了能较好模拟岩石应力一应变曲线峰后的软化模型．该模型能反映岩石的软化特性及破坏的全过程,也能反映岩石强度受围压的影响．     

考虑渗流及软化效应的深埋引水隧洞围岩弹塑性分析

为研究圆形引水隧洞围岩的塑性区及应力分布情况,应用弹塑性力学,考虑渗流及应变软化的影响,采用统一强度准则,推导了圆形隧洞围岩各分区应力场以及塑性区半径的解析解,结合工程算例分析,得到围岩软化、渗流作用、中间主应力系数对隧洞切向应力和塑性区半径的影响规律,同时通过定义不均匀渗透系数,分析了不同方向上孔隙水压力分布规律.研...     

水工隧洞设计中的几个问题的探讨

论述水工隧洞设计过程中应注意的几个问题及设计体会     

考虑应变软化效应的裂隙岩体损伤本构模型的开发及应用

地下洞室埋深愈深,应变软化现象愈明显。为研究深部裂隙岩体开挖后巷道围岩的变形特征,基于应变软化模型,结合裂隙岩体损伤及演化本构方程,利用FLAC^3D软件的二次开发功能,采用VC++编程语言,建立考虑应变软化效应的裂隙岩体损伤本构模型。以某矿井地下圆形巷道开挖为例,分别采用应变软化模型和自开发的本构模型对该算例进行数值模拟,巷道围岩的位移、塑性区和安全系数的对比结果表明,开发的本构模型能够较好地反映出岩体应变软化特性和裂隙对岩体的损伤作用,可对维护围岩体的稳定性提供参考。     

黄土的二元介质模型

把天然黄土看作由胶结块和软弱带组成的非均质材料,建议了一个黄土二元介质模型。文中首先分析了胶结块的浸水软化和应变软化机理,在此基础上建立了胶结块和软弱带的应力-应变关系和相应的破损演化规律。模型参数可以通过原状试样和重塑试样的常规试验测定。     

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.     

基于FLAC3D岩石应变软化模型的研究

在岩土工程的实践中,许多岩土体材料在载荷作用下表现出应变软化特性,因而在岩土工程数值模拟中如何更好地表现出岩土材料的应变软化特性非常关键.首先分析了“圆形孔洞问题”这一岩土工程领域的基本问题,并对该问题基于应变软化模型建立的现有理论解与FLAC3D的数值计算结果进行了对比,所得到的结果验证了FLAC3D应变软化模型在数值计算时的准确性和适用性.接着采用FLAC3D程序中的应变软化模型与理想弹塑性模型对该问题进行了计算,通过对计算结果的对比分析,认为忽略应变软化岩土材料的强度软化特性对工程是偏于危险的.最后对FLAC3D中应变软化模型的相关参数(εpi、残余系数)进行了研究.研究成果有助于研究人     

边坡卸荷带岩体渗透特性分析——以三峡永久船闸高边坡为例

为了准确描述卸荷带岩体的渗透特性,以三峡永久船闸高边坡为例,应用其监测资料,引入应变指标,将岩体卸荷带划分为强卸荷变形带、弱卸荷变形带和卸荷应力应变调整带.观测资料的计算分析表明:与未开挖岩体相比,强卸荷变形带、弱卸荷变形带和卸荷应力应变调整带的渗透系数分别增大了3 138～330,92～27倍和8～1倍.对整个分析过程作了详细介绍.     

接触面损伤模型应用于三维有限元分析

本文简要介绍了作者提出的接触面损伤模型,推导了接触面单元的三维有限元格式。将损伤模型接触面单元应用于三维有限元计算,对滑块问题进行了数值试验,比较了不同接触面模型的计算结果,验证了接触面损伤模型分析土-结构相互作用问题的合理性和优越性。文中对一围堰工程进行了有限元分析,计算结果合理可靠,表明本文提出的损伤模型接触面单元可以方便地应用于实际工程问题的数值模拟。