深埋隧洞岩爆的抽样概率预测方法

随着我国地下工程建设逐步向深部发展,大量岩体工程受到岩爆灾害的威胁。因此,岩爆预测方法的研究对于施工过程的灾害控制和施工参数的正确确定具有重要意义。然而,岩爆的发生具有一定的随机性,导致其随机发生的一个很重要的因素是由实际工程岩体的非均质特性导致的岩体力学参数的随机性。鉴于此,文章基于不确定性的可靠度理论与数值计算手段相结合的方法,提出了一种深埋隧洞岩爆的抽样概率预测方法。首先,将岩体力学参数视为随机变量,通过室内试验并结合Bayes方法获得力学参数的分布类型及其数字特征;其次,利用可靠度理论中的蒙特卡洛方法,通过随机抽样构建一组数值计算样本;最后,对样本进行数值分析,并对样本数值计算结果进行统计,从而获得岩爆发生的概率。采用该预测方法,对锦屏二级水电站3#试验洞F支洞的岩爆案例进行了分析和预测。结果表明:预测分析结果与实际岩爆情况一致,且该方法简单实用,可为深埋隧洞岩爆预测提供有益的参考。     

模糊综合评判法在大相岭隧道岩爆预测中的应用

岩爆问题是大相岭隧道的主要工程地质问题之一,为了保证隧道施工安全和高效,岩爆问题的分析和预测显得至关重要.在结合大相岭隧道工程背景的基础上,重点介绍了"模糊综合评判预测"法的原理和使用方法,并用此方法对大相岭隧道在开挖过程中岩爆出现的可能性、可能地段,以及岩爆烈度等问题进行了预测分析.所得结果表明,大相岭隧道中等程度及以上岩爆约占隧道总长度的37%左右,大体符合实际的开挖情况.因此证明,这种岩爆预测方法对隧道的安全施工有重要作用.     

基于AHP-FUZZY法与现场试验的隧道岩爆倾向性研究

文章介绍了层次分析与模糊数学法的基本原理,将隧道发生岩爆的影响因素层次归类为6种倾向性因素(C1~C6)。在层次分析-模糊数学(AHP-FUZZY)相结合的基础上,将计算结果运用于沪昆高速铁路明山隧道岩爆倾向性分析。为验证层次分析-模糊数学法预测岩爆的准确性,选取了明山隧道典型区段进行现场地应力测试,在测试数据的基础上对岩爆进行了计算分析,计算结果与AHP-FUZZY法预测结果一致。最后,跟踪记录了隧道实际施工过程中的岩爆发生情况,实际记录结果与AHP-FUZZY法及现场地应力测试计算结果相吻合,其反映了AHP-FUZZY法用于岩爆倾向性评判的有效性。     

岩爆灾害研究与进展

为阐明岩爆机理,减少岩爆灾害,对岩爆的定义、分类、研究方法、特征、形成条件、预测方法及防治措施进行了系统的阐述。在前人工作的基础上,结合国内外已有的工程实例,对岩爆的时空特征和发生部位的岩性特征进行了剖析,对已有的岩爆研究方法和预测方法进行了合理分类和简要介绍,指出了部分研究方法的不足之处和预测工作的发展趋势。综合现有研究表明:岩爆分类采用的标准各有不同,其研究方法还具有改进的空间;适用于大部分工程的岩爆预测方法仍在探索和完善中;有效的岩爆防治措施有待进一步研究和优化。     

长大深埋山岭隧道岩爆地段关键施工技术

岩爆研究成果丰富,但仍然是一个世界性难题。文章结合向莆铁路高盖山隧道、金瓜山隧道施工岩爆工程实例,采用国内外常用的岩爆判据和岩爆分级方法,研究分析了实例工程岩爆特征、岩爆等级、影响因素,以及岩爆预测预报方法,提出了岩爆防治措施,包括应力解除钻孔、注水湿化和锚固等方法;同时,在综合已有资料的基础上对岩爆判据、分级及防治等方面提出了意见和建议,强调岩爆判别应采用多因素综合判别准则。     

秦岭终南山特长公路隧道岩爆特征与施工对策

秦岭终南山隧道是目前国内第一长大公路隧道,施工中曾遇到强烈的岩爆灾害,一度对施工安全和快速掘进构成严重威胁,通过采取相应对策才确保了施工的顺利进行.文章介绍了隧道岩爆的发生情况,防治措施及取得的效果.     

基于复变函数理论的深埋隧道岩爆特性分析研究

岩爆的准确预测对隧道的安全、快速施工具有重要的意义。文章针对隧道岩爆特征,借助共形映射函数,以无限单连通域的Laurent级数表示的映射函数为基础,应用Muskhelishvili提出的复变函数解法得出侧压力作用下圆形断面的应力统一解;选择合适的岩爆判据,得出岩爆综合评定等级,并将解析计算的结果与数值模拟计算得出的岩爆结果及实际岩爆情况进行对比分析。结果表明:隧道围岩的不同部位出现不同程度的应力集中,开挖后的最大压应力主要位于拱顶处;深埋隧道段围岩开挖后,受构造应力影响的结构面应力会出现突变及应力集中;解析计算结果与数值模拟和实际岩爆结果基本吻合,证明了借助复变函数分析岩爆预判的有效性,对施工有一定的指导作用。     

水压致裂地应力测试法在茅坪隧道中的应用与研究

高地应力以及由此诱发的地质灾害(如岩爆等)是目前隧道施工中经常遇到的工程地质问题,地应力测试则是进行隧道岩爆及其他灾害预测预报的重要内容.本文通过对福建省闽北地区公路隧道-茅坪隧道钻孔XS10的水压致裂地应力测试成果的分析研究,对测试区域的地应力水平及隧道围岩稳定性做出了评价,从而为该地区隧道的地应力参数及岩爆分析评价...     

江边水电站隧道岩爆预测及防治措施

以四川江边电站隧道为例,由于埋深较深,存在地应力较高引起岩爆和地下水发育等不良地质现象,给施工带来了极大的困难。就此电站施工中的对岩爆处理等措施进行了总结。提出了掌子面喷水、布设释放地应力锚杆、减少隧道壁聚能结构等有效的岩爆防治措施。     

岩爆等级预测的Bayes判别模型及应用

文章将Bayes判别法应用到岩爆等级预测分析中,选择了围岩的最大切应力σθ、单轴抗压强度σc、单轴抗拉强度σt、应力系数σθ/σc、脆性系数σc/σt和弹性能量指数Wet作为基本指标,以108组岩爆实例作为研究对象建立Bayes判别模型。针对Bayes判别模型,提出了优势比概念并将其用于分析岩爆指标与岩爆等级之间的趋势性关系以及岩爆等级对指标的敏感性,在此基础上评价不同指标组合下的Bayes判别模型是否合理。分析结果表明:σθ/σc、Wet指标组合建立的Bayes判别模型是最合理的模型,其预测效果好,所得出的岩爆等级概率表达式可用于地下工程的岩爆等级预测。     

涨壳式中空预应力锚杆在TBM法隧洞施工中的应用和改进

在锦屏二级水电站引水隧洞围岩强烈至极强岩爆地段的支护施工中,对现场原使用的涨壳式中空预应力锚杆进行了适当的改进,以使其满足TBM快速施工的要求。改进后的锚杆安装迅速,起效快,在岩爆段和塌方段具有良好的实际应用效果。     

基于GIS的供水管网爆管分析

介绍了地理信息系统应用到供水管网爆管分析中的重要性。完善的爆管关阀分析,可将因爆管造成的损失降到最小。基于地理信息系统的供水管网爆管分析,提出了虚拟的管段概念,并为爆管事故分析建立了逻辑网络模型,使得在供水管网发生爆管事故时,能及时迅速地找到应当关闭的阀门。     

大口径爆破片的设计

文中对大口径爆破片设计方案的论证、结构尺寸的确定作以简单的介绍,并通过拉伸开孔型大口径爆破片的爆破试验与分析,得出平板开孔型爆破片爆破压力的估算公式.     

超前地质预报在TBM施工中的应用

TBM隧洞施工法与常规钻爆开挖方法相比具有高效、优质、安全、经济、环保和低劳动强度等优点。TBM施工对地质状况非常敏感,在深埋长大隧洞TBM施工中,经常遇到不良地质体,如大规模塌方、涌水,岩爆等,都会严重影响TBM正常的掘进施工。为保证TBM施工安全,需要实时对不良地质体进行超前地质探测和超前地质预报,判断可能发生施工地质灾害的相对位置、规模和严重程度等,以便提前做好技术准备,指导TBM施工。文章介绍了超前地质预报在东北某工程TBM施工中的应用技术。     

工业油炉对流受热面管束爆管原因及预防

对流受热面管束爆管事故占工业燃油锅炉各类事故的60%以上,分析了结构设计、水质、燃料、积灰、施工等主要因素对工业燃油锅炉对流管束爆管事故产生的影响,并针对性地提出了预防工业燃油锅炉对流管束爆管事故的措施.现场运行结果表明,预防措施有效.     

某大断面双线隧道围岩量测分析研究

围岩量测的目的旨在收集可反映施工过程中围岩动态的信息,据此判定隧道围岩的稳定状态,以及所定支护结构参数和施工的合理性。文章通过对某特长大断面双线隧道的拱顶下沉、水平收敛等监测数据的收集整理,并利用图表进行分析研究。结果表明:隧道开挖后围岩的变形具有时间相关性和空间相关性。基本变形规律为急剧变形—缓慢增长—基本稳定三个阶段,并且具有变形较均匀、收敛速度快、变形小、拱顶下沉较水平收敛变形大的特征,这是地质条件、施工技术、周围环境综合作用的结果。监控量测结果表明,隧道围岩自稳能力和支护结构较强。围岩变形分析动态反馈于施工中,取得了令人满意的结果。     

填石路基施工技术及质量控制分析

填石路基可以有效地减少施工用土量,降低施工成本,但是由于其填料的特殊性也使其施工难度增大,技术要求更高。文章通过对填石路基施工流程和特点的分析,对填石路基的施工技术进行了研究,并提出了填石路基质量控制的方法。     

典型灰岩地区岩土边坡加固防护方案的探讨

文章对广西典型灰岩地区岩土边坡的地质进行分析,提出了几种可行的防护方案,并进行计算模拟分析。研究发现,预先植入钢筋桩能有效控制边坡应力释放产生的位移;在开挖边坡中植入锚杆,能有效控制边坡稳定性,为类似典型灰岩地区岩土边坡的防护工程提供参考。     

水平小净距隧道中夹岩安全系数法研究与应用北大核心CSCD

中夹岩柱是小净距隧道围岩稳定控制的关键部位,判别中夹岩的安全性是工程设计和施工过程中的重难点。文章通过分析不同围岩级别、埋深情况下中夹岩的破坏模式,建立Ⅳ级围岩条件下水平小净距隧道中夹岩力学分析模型,并确定中夹岩破裂面位置。根据中夹岩上部滑块体形状的不同分为两种情况,通过边坡稳定性原理、极限平衡假设及普氏压力拱理论推导中夹岩上部滑块体的抗滑力、下滑力以及安全系数的计算公式,从而建立起评判中夹岩安全性的安全系数法,并结合数值模拟对其进行验证。将经验证后的安全系数法应用于某实际隧道工程,判断其中夹岩安全性,得出该隧道中夹岩破坏临界厚度为6 m,进而对6 m以下的中夹岩使用锚杆进行加固。     

软弱围岩隧道抗震设防措施

隧道的抗震设防一直只注重结构的强度,而忽视了结构的变形能力和软弱围岩的抗震能力.对软弱围岩隧道震害机理和抗震设防措施的分析表明:锚杆(锚管)和围岩注浆加固措施能提高软弱围岩的抗震性;合理的结构刚度、高性能的建筑材料和高阻尼结构能改善衬砌结构适应地震位移的能力;减震层、抗震缝和预留错台能减轻震害影响.