深埋山岭隧道节理发育对围岩稳定性影响数值分析

依托实际工程—内蒙古自治区乌兰察布市兴和县苏木山隧道为研究对象,按照现场围岩既有的节理特征,对典型的节理面的倾角角度和间距大小进行扩展和衍化分析。通过UDEC软件数值模拟手段研究了在苏木山隧道同等的Ⅴ级围岩下,节理面倾角和间距分别对隧道开挖后围岩的变形特征和围岩稳定性的影响。     

隧道偏压特性数值模拟研究

近年来隧道的灾害问题随着隧道的扩展速度在不断增加,病害隧道对于人民生命财产的威胁日益增大。本文依靠攀西地区某在建水库泄洪洞建设为工程背景,利用FLAC3D对9种不同埋深下的隧道建立模型,对隧道偏压特性数值模拟研究,又通过隧道偏压系数计算隧道整体偏压系数值变化情况,得出滑移面与隧道偏压影响之间的关系。另通过建立三种均在33m埋深下,与滑移面不同垂直距离的隧道模型,得出隧道受偏压影响主要是来自于边坡滑体,与隧道的埋深无较大关系的结论,为隧道的安全生产提供了依据。     

节理岩体剪切力学行为细观模拟分析

为真实地反映了直剪过程中节理的剪切力学行为,细观模拟分析引入了光滑节理模型。分析了不同法向应力条件下剪切过程中裂纹扩展规律和剪裂面应力分布特征。细观模拟分析研究结果表明:(1)细观数值模拟分析可得到剪切过程节理岩体剪切面应力分布情况。(2)随法向应力增加,节理岩体对应峰值强度增大,产生张拉裂纹比例提高。(3)不同法向应力下节理岩体剪裂面处应力峰值比较分散。     

隧道穿越水平岩层的控制性因素研究

广元至巴中高速公路东兴场隧道穿越水平岩层,岩层厚度及埋深深度对隧道的稳定性有较大的影响。在对东兴场隧道开挖后的几何形状、位置及结构特征进行了分析,以围岩体中最为发育的垂直节理面及水平层面来划分单元,建立大约200多个单元的隧道模型,采用离散单元法对隧道变形破坏的主要因素进行模拟,由此得出岩层越厚,围岩稳定性越好,反之越差;隧道埋深越深,其稳定性越差,反之越好。     

临近空洞水压对层状岩体巷道影响的有限元分析

文中基于层状岩体巷道临近空洞具有水压问题的赋存条件展开数值计算分析,分别对空洞水压为0,20,100,200,300,400,500m时水对处于应力场环境中的层状岩体巷道的水-力耦合行为进行流固耦合分析,探究巷道边帮受水-力耦合作用机制,分析结果显示:①岩体的不均质性导致流体在层状岩体内的作用产生离散性;②水在层状岩体内的流动主要依赖于层理间的裂隙、孔隙;③层状岩体节理间流量随着空洞水压的上升线性增长,且埋深越深渗流量越大,空洞水压每增长100m,渗流流量增加0.25m/d;④水压上升对巷道边帮的破坏最先于最大主应力角点区域,揭示了水对巷道的破坏机制为一方面降低了岩体承载能力,另一方面扩大了最大主应力促使其提前达到岩体所能承受的最大应力从而导致巷道边帮垮落失稳。研究结论对解决层状岩体巷道的突水问题以及引流工艺的改进提供了重要的指导意义。     

浅埋小净距隧道中夹岩体厚度判析及技术处理方案

利用浅埋隧道岩体松动区破裂面对小净距隧道中夹岩体厚度进行计算分析,以隧道围岩级别和中夹岩体稳定区的大小,将浅埋小净距隧道做了进一步分类,并给出了各类小净距隧道的技术处理方案。     

流固耦合在有压引水隧洞无衬砌断面选择中的应用

假设在Ⅱ级岩体内开挖引水隧洞,分析不同埋深下的隧洞围岩在隧洞充水运行期间的稳定性,进而确定出适合采用无衬砌断面形式的隧洞埋深范围,为以后的研究及现场施工提供了一定的参考。     

浅埋偏压隧道施工控制围岩稳定措施

浅埋偏压是隧道工程建设的关键点之一,控制不当容易引发山体滑坡或坍塌现象,从而影响工程质量和施工进度。03省道后山坞隧道跨度大,左线进口段埋深浅、偏压严重,施工中结合现场实际施工情况,采取了大管鹏超前支护、合理开挖顺序及方法、爆破过程中减少药量、及时支护等措施控制围岩稳定,取得了较好的效果,实现了偏压地形条件下的安全进洞,确保了工程质量。     

基于摄影测量的海底隧道围岩结构面识别研究

获取结构面产状参数的传统方法为使用地质罗盘对掌子面围岩进行调查测量,但费时耗力。本文通过研究隧道掌子面摄影图像,采用surf算法,分析和处理图像,提取围岩结构面信息包括岩体层理、节理及断层等,且实现了半自动或自动快速提取,提高了地质素描速度,并结合现场岩石力学原位试验,利用蒙特卡洛法则生成结构面三维结构随机模型。在三维重建算法的基础上,利用三维重建技术,建立隧道围岩结构面三维结构模型,进而为隧道地质结构可视化奠定基础。     

江坪河水电站溢洪道、放空洞Ⅱ类围岩典型段围岩稳定性分析

江坪河水电站泄水建筑物隧洞的断面大、洞壁间距小,围岩断层和节理发育,岩体性质较为复杂。为了了解溢洪道、放空洞的围岩稳定性,采用通用软件ANSYS以溢0+420.000m作为Ⅱ类围岩的典型断面模拟洞周围岩、断层、开挖和支护施工,并进行了二维弹塑性有限元分析计算。从主拉应力、点安全系数和等效塑性应变分布等方面对围岩稳定性进行了分析,为设计和施工支护优化提出了具有重要价值的参考意见。     

基于有限元的隧道锚杆作用分析

隧道开挖之后,及时地进行初期支护可以有效地加固围岩,改善围岩受力条件。目前隧道工程中,初期支护一般采用喷射混凝土支护和锚杆支护。本文借助ANSYS10.0有限元软件通过建立锚杆支护单元(link1)与喷混支护单元(beam4)的隧道开挖模型,以隧道拱顶下沉值作为判别依据,比较分析了不同锚杆长度和不同围岩级别下隧道拱顶下沉值变化关系。通过分析表明:对于围岩条件较好的Ⅲ级围岩,锚杆几乎不起作用,建议取消。对于围岩条件较差的Ⅳ、Ⅴ级围岩,锚杆长度大于4.5m时,锚杆才能起到作用。且锚杆长度小于2.5m时,无论在何种围岩条件下,锚杆几乎不起作用。     

顶部溶洞对贵阳轨道交通隧道围岩变形及衬砌内力研究分析

在西南山区建设城市轨道交通通常会遇见岩溶灾害问题,身处于喀斯特地质条件下的贵阳城市轨道交通岩溶灾害问题尤为突出。城市轨道交通隧道顶部的隐伏溶洞会给隧道施工和运营造成极大的威胁。本文依托贵阳城市轨道交通1号线为工程背景,利用数值分析软件flac3D研究顶部溶洞在不同尺寸和距离情况对城市轨道交通隧道围岩的顶部沉降位移、水平收敛及衬砌内力的影响。对以后类似区域隧道施工及设计有一定的借鉴意义。     

地下水对隧道围岩的弱化机理分析研究

西南地区公路隧道的修建往往会穿越地下水丰富的山岭地段,地下水一方面会使隧道软质岩极易软化、风化,强度降低;同时地下水流动的过程中,会使岩体结构面内的夹层软化、冲走节理内的充填物,减少岩块间的摩擦阻力;地下水作用也易诱发隧道掌子面围岩塌方、涌水突泥,更会加剧偏压隧道的偏压现象,严重的破坏了隧道的稳定性。本文通过分析论述隧道地下水对围岩的弱化作用机理,以及进行相应的围岩抗压试验,总结地下水对围岩强度的影响规律,为富水隧道更好的认识地下水的弱化作用提供可能的理论参考。     

水布垭清江大桥隧道锚关键技术问题探讨

水布垭清江大桥主桥结构为主跨420 m的悬索桥,两岸锚固形式均采用隧道锚碇结构。根据两岸地质条件,进行了隧道锚方案研究、数值模拟分析和缩尺模型试验。结合施工勘察成果,确定了两岸隧道锚结构尺寸,长岭岸左隧道锚体长18 m、右隧道锚体长24 m,隧道锚围岩稳定系数为5.5;泗淌岸隧道锚体长15 m,隧道锚围岩稳定系数为7。总结了岩溶发育区悬索桥隧道锚的技术要点,对悬索桥隧道式锚碇结构形式的应用有借鉴作用。     

鱼山海域不同埋深厚层软弱土的工程地质特点

结合鱼山海域工程勘察成果，采用数理统计的方法，对鱼山海域浅表部广泛发育的厚层软土层的纵向、横向工程地质特点进行分段分析、比对，探讨厚层软土层在不同埋深条件下的物理力学性质的变异性，并揭示其随埋深的变化规律，为判别厚层软土的工程地质特点和确定地基处理的范围、深度及地基加固工艺提供技术参考。分析结果表明：随着埋深条件的变化，厚层软土的工程地质性质存在一定的变化，且底部比顶部的工程地质性质更好。     

饱和软粘土中新型法向承载力锚极限承载力分析

法向承力锚(VLA)因其安装回收方便、承载能力高、可重复使用等优点,被广泛应用于海洋工程。文中假设一楔形锚板埋置于理想不排水饱和软粘土中,通过建立锚板-土体有限元数值模型,对锚板的极限承载力和锚的失效形式进行分析,考察了不同埋深、埋置倾角等对其承载力系数的影响。在浅埋和深埋两种情况下,锚的失效形式分别表现为锚板上方土体的整体破坏和周边土体的局部剪切破坏。随着埋深增加,锚板承载力系数趋于稳定,埋置倾角对承载力系数的影响也逐渐变小。     

考虑节理分布的内河港口大直径嵌岩灌注桩横向承载性能研究

内河港口岩质库岸的节理一般具有一定的分布度，在其上修筑大直径嵌岩灌注桩时需要考虑节理分布和桩承受的横向荷载，为研究不同节理分布度、角度时内河大直径嵌岩灌注桩的横向承载特性，在室内大比尺模型实验的基础上，建立考虑岩层节理分布的嵌岩桩数值分析模型。通过大量变动参数的数值计算，详细地探讨了影响嵌岩灌注桩横向承载性能的各种因素，这些因素包括襟边宽度、斜坡倾角、岩体性状、桩体的刚度，以及外荷载等。通过大量的算例比较，得到了节理与桩一体化工作特性及各种因素对嵌岩桩的横向承载性能的影响程度。     

压扭性断裂构造作用下花岗岩公路隧道变形特性分析

受压扭性断裂构造的作用和影响,梁河隧道线路几乎与断裂构造带平行,整个隧址区处于断裂构造带影响范围之内。隧道受构造带的影响,岩体裂隙发育、差异风化强烈,岩体的完整性和稳定性差,由此引发包括塌方、失稳、侵限换拱、掌子面大面积变形在内的诸多灾害,对施工进度和安全造成严重影响。本文采用应力和声发射对隧道施工过程中应力的变化规律、围岩活动规律及破坏情况进行监测,并结合现场施工工艺和岩体失稳破坏过程,分析了在施工过程中岩体的应力和声发射事件随时间和空间的变化规律,初步推算出受压扭性构造作用下围岩最大水平主应力的方向和岩体发生破坏和失稳的原因。隧道施工过程中遇到压扭性断裂构造作用时围岩的变形和破坏规律为具有类似地质条件隧道的施工工艺和工法的调整提供了依据。     

超前小导管在软弱浅埋隧道中的应用

针对承德地区地质情况较差、围岩严重风化、节理发育的浅埋隧道开挖过程中出现掉块、坍塌的情况,以北局子隧道为例,提出对拱顶部位实施超前小导管加固,单液水泥浆将拱顶碎石结为一体的技术方案,提高了整体强度,并对拱顶上部起到约束作用,使得隧道在开挖过程中不致出现掉大块和大超挖现象,充分保证了施工安全。     

CD法开挖小净距公路隧道的优化研究

采用CD法对浅埋小净距公路隧道在不同开挖顺序下进行施工力学数值模拟。通过对不同开挖顺序时的围岩位移和应力进行分析和比较,数值结果表明：在采用CD法施工时,不同的开挖方式最终位移和应力相差不大。综合考虑开挖过程中围岩应力和位移可知,采用先封闭先行隧道,再开挖后行隧道远离先行隧道侧的开挖方式较为适宜。