基于FLAC3D的破碎带对四方山隧道围岩稳定性影响分析

文章针对四方山隧道工程地质条件,采用FLAC3D建立三维数值模型,计算分析破碎带对四方山隧道围岩稳定性的影响,并指出破碎带影响围岩稳定性的重点区域。     

公路路堤高边坡支护数值模拟与稳定性分析

本文以某高速公路为背景依托,介绍了路堤高边坡几种常用的拓宽方式。根据该高填方路堤工程的实际地质地形特征,建立了三维模型对该高路堤边坡进行稳定性分析,从数值模拟结果看出该路堤高边坡处于次稳定状态,需要相应的边坡支护措施。结合该地区地质特征,本文提出了采用预应力锚杆和土工格栅相结合共同加固处理的方案。通过数值模拟计算发现,加固后的高边坡,提高了填土路堤的强度,保证了高填路堤边坡在施工中的稳定性和后期使用过程中的稳定性。     

曾家坪一号隧道大跨段开挖方法研究

文章概括地介绍了内昆铁路曾家坪一号隧道的工程特点和地质条件、施工方法、施工工序和辅助施工技术,通过采用平面和三维有限元模型分析了大跨段隧道结构的稳定性,同时根据隧道结构受力和变形的实测结果,分析了大跨隧道的变形特点.     

斜拉桁架桥工程施工中悬臂浇筑法的应用

文章以小溪塔大桥工程为例,介绍了悬臂浇筑法的施工工艺流程与应用要点,并通过建立三维有限元模型,分析了该桥各施工阶段的稳定性。     

三维地质模型在隧道工程中的应用初探

三维地质模型的建立能够更为直观地反映隧道结构穿越区域的地质结构,能够为隧道工程的设计与施工提供辅助参考。文章介绍了GOCAD三维地质建模软件及建模方法,阐述了三维地质模型在隧道工程中的应用思路,并结合隧道工程实例,分析了三维地质构造模型的应用方法与效果。     

基于GeoSMA-3D隧道建模及断层的影响分析

隧道周围的断层对隧道的稳定性有很大的影响,应用数值方法分析断层的影响机理,对于隧道工程具有重要的意义.首先,针对隧道岩体的非连续性问题,应用自主开发的GeoSMA-3D系统,采用非连续面网络图模拟真实岩体的几何特征,建立非连续岩体隧道的三维分析模型,根据建立的三维模型确定岩体内部结构面的分步特征;然后,将数值模型导入非连续程序(DDA)中,应用DDA程序对隧道的破坏过程进行动态模拟分析,并且改变断层的倾角分别模拟隧道的破坏过程.破坏结果分析表明,断层倾角对隧道的稳定性影响很大.研究结果对隧道工程的设计和施工有一定的指导意义.     

高速铁路隧道台阶法施工技术参数分析与应用

隧道台阶法施工因其适应性较强而受业界青睐,但高速铁路大断面隧道台阶法施工技术要素的合理选取有待深入分析论证。文章试图通过建立三维数值计算模型,综合分析多种围岩条件下不同台阶要素对洞室稳定性的影响,以期为台阶长度、高度及上断面扁平度等重要参数的选取提供理论支撑;并通过西南艰险山区高速铁路隧道工程实践证实了其科学可靠性。     

基于位移-应力多元信息的公路隧道智能反分析研究

考虑到位移反演单一控制条件的局限性,文章提出基于位移-应力的多元信息联合智能反分析方法。该方法基于差异进化算法(DE算法)的控制变量少、收敛速度快、适应性强等诸多优点,将自动化采集系统与三维数值模拟相结合,对隧道施_T过程进行实时监测、反馈、分析。文章以抚松隧道工程为例,首先根据抚松隧道的地质和施工设计特点,在ZK276+354断面处布设传感器,采集施工过程中的测点位移、应力等数据;然后建立复杂三维精细化数值模型,设计25组正交方案进行正算,通过极差分析和拟合方法建立围岩各参数与位移值、应力值之间的映射关系回归模型;联合传感器监测数据和常规监测数据进行位移-应力反分析,搜索获得准确的围岩力学参数。结果表明该联合反演方法可以为隧道施工安全提供重要参考。     

隧道底部不良地质体的地质雷达探测数值模拟及应用

地质雷达在探明隧道底部不良地质体情况时有着重要作用,掌握隧道底部各种不良地质体在地质雷达图像上的响应特征是有效实施探测的基础。文章通过建立隧道底部复杂地质地电模型,利用时域有限差分法(FDTD)进行了数值模拟,对隧道底部存在岩溶、断层、破碎带等不同地质情况下的地质雷达图像响应特征进行了分析,为隧道底部地质雷达探测图像的精确解释提供了依据;结合某客运专线隧道底部岩溶及破碎带探测地质雷达实例,证明了地质雷达在探测隧道底部不良地质体中应用的准确性。     

复杂地质条件下的隧道连拱施工技术

文章以地质条件对连拱隧道施工的约束性为出发点,分析了连拱隧道在岩溶地质条件下施工需注意的问题,介绍了岩溶地质条件下连拱隧道的施工技术,并搭建基于岩溶地质的连拱隧道施工模型进行数值模拟分析,同时通过施工实例进行了可行性验证。     

山岭隧道围岩流变参数识别及应用研究

依托西康高速公路油房湾小净距隧道工程,对隧道围岩--石灰岩的流变特性进行了试验研究,给出了流变变形特性曲线,建立了能描述油房湾隧道围岩流变变形特征的流变模型.基于流变反演理论,获得了相应模型的弹性性能参数(岩体弹性体积模量、剪切模量和变形模量等)和流变参数及长期弹性模量等.利用反演流变模型及参数,并结合油房湾小净隧道工程地质特点及施工方案进行了三维流变数值模拟分析.结果表明,小净距隧道围岩变形时效特性规律基本符合H-K模型特征,表明基于试验辨识的H-K蠕变模型和反演参数的数值模拟能超前做出科学预测和定量评价,为山岭小间距隧道的设计和施工提供了可靠的参考信息和理论依据.     

典型不良地质体地质雷达探测正演试验研究

地质雷达(GPR)作为一种常规探测方法已经被广泛应用在隧道超前地质预报中。由于隧道空间狭小,受洞内施工器具及探测结果多解性的影响,准确预报隧道不良地质体具有的一定的复杂性和难度。基于此,文章利用二维时域有限差分法正演模拟隧道典型不良地质体地质雷达剖面记录,分析了隧道空间不良地质体雷达剖面特征,获取了实测雷达资料解译的理论依据。通过在安江高速公路3座岩溶隧道施工中进行大量地质雷达探测现场试验,并结合施工现场掌子面地质素描资料,成功预报了含水溶洞、空腔溶洞、溶蚀破碎带等不良地质体。该研究提高了地质雷达法在隧道空间内探测不良地质体的精度,为隧道工程施工提供了安全保证。     

基于FLAC~(3D)的顺层岩质边坡开挖稳定性分析

文章结合某高速公路顺层岩质高边坡开挖及防护工程实例,运用FLAC~(3D)软件建立顺层岩质高边坡的三维施工模型,模拟顺层高边坡的开挖和防护施工过程,揭示坡体的整体变形发展的过程。通过对锚杆(索)框架梁组合防护后边坡位移图及相关数据进行分析,对边坡的稳定性及防护后效果作出评价,为采用合理的防护结构提供依据。     

岩溶、节理发育地段隧道进洞三维数值模拟分析

文章以崇水高速陇禁隧道为工程背景,综合考虑节理、岩溶等不良地质因素,采用有限元软件FLAC3D建立三维数值模型,分析隧道进洞施工过程中围岩的受力特性及变形情况。结果表明:模型计算结果与现场实测数据吻合,采用FLAC3D有限元软件建模具有一定的可靠性;隧道穿越节理、岩溶地段,隧道拱顶围岩沉降变形达8.8mm,拱脚出现应力集中现象,且整个开挖面塑性区面积较大;喷锚初期支护可有效抑制隧道围岩竖向位移,考虑岩体蠕变特性,建议施工过程应及时施作初期支护。     

泥水盾构下穿已有隧道施工过程数值模拟研究

针对2010年上海世博会重大配套工程——打浦路隧道复线工程,进行了数值模拟研究。根据工程实际,土体采用Drucker-Prager弹塑性本构关系,建立了沿弯曲路径下穿几何特性复杂的已有隧道的三维非线性数值模型,通过施加开挖面泥水压力模拟了泥水盾构施工过程,采用Newton-Raphson方法进行非线性求解。比较了轴线地表沉降数值模拟计算结果与工程实测数据,表明模拟模型可靠、可信;分析了泥水盾构施工对周围土体及已有隧道的影响,得到了已有隧道的位移和应力的变化规律,可为实际工程提供参考。     

高速公路隧道的三维地质建模技术研究

文章介绍了高速公路隧道工程三维地质建模技术研究的有关技术问题,介绍了空间数据模型、建模要素和建模流程,分析并比较了各类方法和流程的优、缺点;基于离散光滑插值等技术,提出利用地质钻孔点、地质剖面线上的特征点和由特征点插值出剖面线上的点三者共同参与插值的方法,提出基于任意形状空间多边形生成地下隧道的方法,并解决任意地下隧道与地质体相互裁减的问题;最后以岭脚隧道工程为实例,建立包括地层信息、三维隧道、断层信息等地下结构的全景三维地质模型,将研究的三维地质建模技术进行实际工程应用,验证了方法的理论意义和应用价值.     

高陡边坡下隧道洞口区稳定性研究

为研究隧道开挖工法对高陡边坡下隧道洞口区稳定性的影响,文章依托某实际隧道工程,采用FLAC3D软件建立了相应的三维模型,对三台阶法、环形预留核心土法和CRD法开挖施工进行模拟分析,并与现场监测结果进行对比,得到如下结论:(1)对比三种工法开挖时隧道围岩和边坡变形可知,CRD法为最适宜,采用该工法开挖隧道时,洞口区围岩和边坡变形最小;(2)数值模拟所得围岩及边坡变形变化规律与现场监测结果基本一致,故采用数值法进行隧道施工优化具有一定的可行性;(3)为减少隧道开挖对洞口区边坡的影响,采用CRD法进行隧道开挖,结合锚索预加固可有效提高边坡稳定性。     

模糊综合评判法在隧道施工岩溶预报中的应用

文章运用模糊综合评判法建立了隧道施工岩溶预报的应用模型。基于模糊数学理论,以"地质法+TRT+GPR+超前风钻孔"的综合施工地质预报体系为基础,采用勘察及地质调查资料、TRT成果图色谱特征、电磁波综合特征、超前风钻孔钻进综合特征、掌子面溶蚀情况和地下水发育情况等六个评价因素,建立了隧道施工岩溶预报模糊综合评判法应用模型,并在武神公路椿树垭隧道施工岩溶预报中得以应用。     

基于强度折减法的多级边坡稳定性分析

对于高边坡,因主观原因准许不能准确地把握滑动面及坡体的实际变形状态,不利于边坡稳定性设计。本文大型通用有限元分析软件ABAQUS作为分析平台,采用强度折减法,建立坡体安全系数与失稳机理的边坡稳定性有限元模型。该模以迭代计算不收敛作为边坡失稳判断依据,分析坡体初始设计的稳定性。通过改变坡体设计方案,来提高坡体整体的安全系数。结果表明:通过分层降低设计坡比,可实现提高坡体的安全系数,但是提高效果有限;基于强度折减法的有限元数值迭代不收敛判决有助于坡体稳定性初步设计。     

新建天然气管道顶管穿越干线公路的施工过程数值模拟分析

随着我国长输油气管道行业的高速发展,新建油气管道与既有公路交叉问题日益凸显。文章以大理到临沧段某天然气管道建设项目穿越干线公路的工程实例为研究背景,采用数值模拟的手段,建立顶管穿越既有公路的工作井和接收井基坑开挖、套管顶进与出土、基坑回填施工全过程的三维数值模型,分析了新建天然气管道顶管施工对所穿越既有公路的影响,结论与现场情况基本吻合,可为类似的工程设计和施工提供参考和借鉴。