强度折减法进行公路隧道边仰坡稳定性分析

隧道洞口段边仰坡的破坏经常是引起洞口坍塌、构筑物开裂破坏的主要原因,因此隧道洞口段边坡的稳定性是隧道设计和施工时必须认真对待的问题.针对隧道洞口处不同边仰坡形式,运用有限元强度折减法,通过对边仰坡非线性有限元模型进行强度折减,使边坡达到不稳定状态时有限元静力分析不再收敛,得到边坡的稳定性系数,同时得到边仰坡破坏的滑动面及破坏过程.通过数值模拟结果和实际工程结果的对比,证明有限元强度折减法在隧道边仰坡稳定性分析中有重要意义.     

地质雷达(GPR)超前地质预报系统初步判释解译模型建立

地质雷达(GPR)预报系统具有使用范围广、对施工干扰小、预报结果信息丰富等优点,是隧道工程建设中不可或缺的重要预报手段。自地质雷达探测引进中国以来,国内学者、工作者不断结合工程实际和地质雷达分析软件,对地质雷达进行深入的研究。然而,均未建立统一的判释解译模型。以此为背景,结合笔者近几年的工程实际和对地质雷达的认识,初步建立其判释解译模型。本文旨在使地质雷达超前地质预报系统更为有效和准确,更好地指导和服务于隧道施工。     

顺层滑坡弹塑性接触有限元稳定性分析

有限元强度折减法可以作为极限平衡分析方法的一种逆过程。根据已有文献报道和工程实践,建立有限元强度折减法与极限平衡法计算稳定性系数的数理统计相关式,为充分利用极限平衡法计算滑坡稳定性系数的优点、发挥有限元强度折减法计算滑坡稳定性系数的优势和保证滑坡稳定性系数计算及分析的可靠性提供更加充分的依据。确定有限元强度折减法中滑体(包括滑带)的强度参数和重度、精确划分网格和收敛准则等原则。通过工程实例分析认为,这些原则的确定在风化岩质顺层滑坡稳定性系数计算及稳定性分析中是正确的,可作为该类型滑坡稳定性分析和计算的参考。采用不分离接触弹塑性有限元强度折减法分析高度非线性问题的风化岩质顺层滑坡稳定性,可以更加逼真地反映滑坡变形、破坏的实际情况。     

地质雷达在采空区探测中的应用研究

采空区的稳定性问题作为公路建设的不良地质问题已越来越突出,而采空区的分布范围及采动裂隙发育特征是采空区变形与稳定性评价的基础。在阐述地质雷达工作原理的基础上,结合河北某公路工程,探讨地质雷达在采空区探测中的工程应用。研究表明,地质雷达探测采空区分辨率可达数厘米,深度符合率在±5cm内,满足工程上要求的探测分辨率,而且现场直接提供实时剖面记录图,图像清晰直观,可以较为准确地探测地下采空区的空间位置。     

基于强度折减法的超大断面隧道开挖方法数值模拟研究

以港沟超大断面隧道为背景,应用有限元软件ABAQUS对CD法和半步CD法施工过程进行数值模拟,得出安全系数,并对比分析隧道极限状态下开挖支护后围岩的塑性区分布和位移的发展情况。数值模拟结果表明:有限元强度折减法可以进行隧道围岩稳定性分析;两种施工方法在开挖后行导坑上台阶时均为危险施工步;半步CD法可以满足该工程的施工要求,研究成果可为同类型隧道施工提供理论参考。     

隧道过风化槽段施工安全分析

针对隧道过风化槽地段施工过程中遇到的问题,分析其主要原因,并结合专家建议和现场情况,修正了原方案,提出了施工应对措施,如加强超前地质预报和初期支护,采用"台阶法+竖向钢支撑"的开挖方法,进而应用数值模拟和现场监测分析其安全性,并基于强度折减法研究隧道整体稳定性。数值方案和监测结果表明,竖向支撑可以很好地减少拱顶沉降;强度折减法表面隧道安全系数为1.8,且应以拱顶沉降作为围岩失稳的主要指标,研究成果可为同类隧道工程过风化槽等地段施工提供参考。     

地质雷达超前地质预报在马口排隧道的应用研究

岩溶地区隧道施工过程中难免会遇到溶洞、断层及暗河等不良地质环境,容易导致地表下沉、隧道塌方、突水、突泥(沙)等灾害。通过超前地质预报,可以获得掌子面前方地质异常体的位置、产状、以及地下水、CH4等数据,及时进行施工方案调整,保证施工安全。在地质雷达法的探测目的、探测原理、探测特点等基础上,以广东省龙怀高速公路马口排岩溶隧道为工程背景,将地质雷达检测技术应用于隧道右线出口K226+355～K226+330里程段的超前预报,通过对地质雷达图像进行分析,对地质雷达超前预报结合实际开挖结果进行对比研究,可知地质雷达的预报结果与实际开挖结果基本吻合,地质雷达的预报准确率高,对于其他岩溶隧道超前地质预报具有一定的参考意义。     

新奥法施工山区公路隧道稳定性研究

随着公路网不断完善,山区修建公路隧道工程时有发生。然而,受山区复杂地质条件和施工条件等因素影响,新奥法施工隧道围岩整体安全稳定性评价一直是工程界面临的重要课题之一。基于此,依托某山区公路隧道工程背景,借助ABAQUS有限元软件建立数值模型,对隧道开挖卸载围岩及支护结构稳定性进行分析,并借助现场实测数据验证了数值模型的合理性。同时,结合长期工程实践经验,对保障隧道围岩整体安全稳定性的技术措施进行探讨,为类似工程实践提供参考依据。     

边坡稳定性的有限元强度折减分析法

利用有限元强度折减法,结合实际工程,对边坡稳定性进行了二维与三维分析,并与简化的Bish-op法的计算结果对比来验算分析的准确性,表明将有限元强度折减法用于边坡稳定性分析是可行的。而二维与三维模型的选取要结合工程的实际情况合理选择。     

浅埋偏压大断面隧道施工力学分析及方案比选

结合南宁玉象隧道偏压浅埋大断面隧道工程实际,建立了偏压浅埋大断面隧道施工动态有限元数值模型,分别采用上下台阶法、CD法和双侧壁导坑法3种施工方案,模拟施工对围岩变形和力学特性的稳定性影响,对围岩位移、应力、锚杆、初期支护轴力与二衬弯矩等进行对比分析,结果表明,双侧壁导坑法能较好地控制围岩位移,应力分布与隧道支护结构内力分配较合理。     

地质雷达在隧道富水区超前预报中的应用

隧道施工过程中对隧道掌子面前方一定范围内的地质情况进行超前探测和预报是保证隧道施工安全的关键步骤。地质雷达是一种广泛用于地质探测的高频电磁脉冲波技术,根据雷达的叠加速度和走时方程并结合含水量与介电参数的经验关系,可有效地对掌子面前方的地下水发育情况进行探测。结合江边电站引水隧道实际工程,对引水隧道某富水区进行地质雷达超前预报,实践证明地质雷达在超前探水方面能取得了较好效果。     

连拱隧道施工方法对边坡稳定性的影响分析

结合某工程,建立了三维弹塑性有限元模型,就隧道的开挖施工过程进行了数值模拟,用强度折减法原理计算得到在左洞先挖和右洞先挖两种施工方法下边坡的安全系数,并探讨了不同开挖顺序对隧道和边坡稳定性的影响.得出了坡体的安全系数随施工的进行逐渐减小、最后趋于稳定的结论,以及对于偏压连拱隧道,先开挖靠边坡外侧的隧洞对边坡的稳定和隧道的安全更加有利.文章最后分析了边坡的破坏失稳机理,提出需加强观测以及采取一定加固措施的建议.其结论对隧道的施工方法具有指导意义.     

沉管海底隧道强度折减法分析探讨

将强度折减法用于静荷载作用下海底钢筋混凝土沉管隧道安全稳定性分析。首先,基于应变协调原理并按照沉管钢筋的分布形式和受力特征,推导出钢筋混凝土沉管等效模型抗剪强度指标、抗拉强度的计算公式;其次,利用FLAC^3D软件建立了沉管-土体-海水相互作用强度折减法非线性数值分析模型,探讨钢筋混凝土沉管的破坏分析方法。研究结果表明：不能用位移突变作为沉管破坏分析判据;通过综合分析沉管顶板下沉位移与折减系数的关系、塑性状态以及剪应变增量的分布规律,得到了沉管隧道的安全系数;强度折减法能直观地揭示沉管破坏机理,沉管段的破坏模式主要表现为沉管顶板中部及其与两侧墙壁交汇处的拉伸、剪切破坏。     

高速公路隧道不良地质超前探测预报研究

隧道不良地质超前探测技术方法主要包括综合地质方法、工程物探方法、数值分析方法等,其中工程物探方法是一种重要的探测方法。本文结合武水高速公路武隆隧道建设实践,在施工过程中应用地质雷达和多波工程地震仪对隧道不良地质进行了超前探测,得到了比较满意的结果,有效地指导了施工。     

地质雷达法超前预报在将军山隧道施工中的应用

地质雷达法超前预报目前已普遍应用于山体隧道施工中,在短距离范围内可以高精度探测掌子面前方地层的变化,对于破碎断裂带有较高的识别能力,探测结果可靠性及稳定性较高,在指导隧道施工方面意义重大。本文具体介绍了地质雷达法在将军山隧道群超前地质预报中的具体应用。     

基于强度折减法的岩质边坡稳定性数值分析

将强度折减理论与数值分析方法相结合用于边坡稳定分析,克服了传统极限平衡法的一些不足。基于摩尔库伦屈服准则,分别采用有限元软件MIDAS GTS和有限差分软件FLAC3D,对某实际边坡工程的稳定性进行了数值计算和对比分析,其结果可为类似工程提供参考。     

双线铁路隧道开挖方式数值模拟分析

以双线铁路V级围岩隧道为研究对象，利用弹塑性有限元程序ANSYS建立数值模型，以莫尔一库伦强度准则为屈服条件，分别对台阶法和中隔壁法开挖支护进行数值模拟，得到施工过程中围岩及支护结构的位移、应力分布的变化规律。计算结果可为隧道施工提供参考依据，对理论研究和工程实践具有一定的指导意义和实用价值。     

基于双系数强度折减法的隧道稳定性探究

传统强度折减法在隧道与地下工程中应用越来越广泛,但是对黏聚力与内摩擦角采用同一系数折减并不能真实反映围岩强度参数发挥程度和衰减程度。文章拟对某一隧道的黏聚力和内摩擦角分别采用不同的折减系数,辅以Flac3D软件建立数值模型进行计算分析。结果表明:对隧道围岩岩土体抗剪强度指标采用不同的配套原则进行折减,所求极限状态对应的两个折减系数可以反映围岩强度参数的发挥程度,综合折减系数与单系数强度折减法所得结果差距不大,可以作为隧道稳定性分析的依据,是在传统单一系数折减法隧道稳定性判定基础上的补充。     

不连续介质岩体隧道三维数值模拟分析

结合东北地区某隧道工程的地质条件和工程特点,考虑岩体结构面的分布,利用自行开发研制的GeoSMA1.0系统建立了三维数值模型,并对该隧道的稳定性进行了分析,为该工程的设计和施工提供借鉴.     

软土地区综合管廊基坑工程中的两墙合一地下连续墙长度优化分析

综合管廊基坑多为狭长型基坑,在实际工程中具有很好的稳定性且受基坑宽度影响明显,但现行规范无法体现。结合实际工程,通过有限元软件建立数值模型,分析围护墙插入深度对基坑稳定性及围护墙受力影响,并采用强度折减法计算各工况下的安全系数。结果表明:当插入比达到一定值后,围护墙水平位移、周边最大沉降量及围护墙最大弯矩随插入比增加而小幅变化;利用强度折减法分析时的基坑安全系数与插入比呈近线性关系,随着插入比的增大而增高。