排水洞围岩稳定性有限元分析研究

介绍了3D-σ有限元法用于评价排水洞稳定性的基本方法,并结合深溪沟排水洞施工实例,对锚固支护方式等因素进行了有限元分析。工程实践表明,围岩应力状态是支护设计的依据,而适时支护是非常重要的,选择在围岩尚未丧失其抗载能力的时刻,及时进行衬砌支护,这对确保围岩稳定和支护安全具有重要意义。     

软岩隧道综合施工技术

针对偏压和浅埋及软弱围岩并穿越断层破碎带的隧道施工中遇到进、出洞困难、较易发生大坍塌、冒顶等问题,根据隧道所处的地质情况及围岩特性,通过采用合理的洞口加固及进、出洞方案、严格超前地质预报、控制超前支护、优化围岩开挖方案、运用"人造拱"施工方法、加强初期支护、谨慎施工断层破碎带,勤于围岩量测等综合施工技术,解决了隧道施工中可能出现的坍塌、冒顶等风险,以期为今后同类浅埋、偏压、软岩及穿越断层破碎带的隧道施工提供借鉴。     

隧道动态开挖施工围岩与初期支护的力学响应关系

为了更深入地了解隧道动态开挖施工过程中隧道围岩应力应变和初期支护受力变化的情况,优化施工工序,以便在实际施工中根据具体情况和经济、技术水平调整隧道开挖步骤和初期支护方案,对隧道支护体系和围岩的力学响应进行分析是十分必要的.采用FLAC3D对隧道钢隔栅初期支护设计进行动态分析模拟,对围岩和钢隔栅的变形及应力状态进行分析,并对隧道围岩的稳定性和支护结构的安全性做出综合评判,为隧道支护设计施工方案的设计、简化提供理论依据,用以指导越南中部某隧道的施工,取得较好的经济效益.     

水电站地下洞室围岩现场监测及稳定性分析

水电站地下厂房开挖过程中,各种因素交互作用,洞室间相互影响,围岩稳定性是安全生产的关键技术问题。对复杂变化地质环境下的主厂房围岩进行了各种因素作用下的综合稳定分析,并依据多种测试手段,对开挖后围岩的稳定性和变形进行实时监测,掌握了洞室围岩变形破坏特征,为隧洞的结构设计、施工开挖、支护等提供科学依据。     

小净距隧道开挖空间效应分析

依托某隧道的设计及施工,建立小净距隧道的三维计算模型,对小净距隧道IV级围岩段台阶法开挖进行数值模拟计算,对其开挖过程中位移场、应力场、喷射混凝土初期支护随空间变化规律进行分析,结果表明：小净距隧道施工过程中存在先行洞和后行洞相互扰动的现象,量测断面的位移主要产生于隧道开挖至量测断面及通过后;边拱和仰拱所受弯矩大,在拱腰位置出现较大的正负弯矩容易造成初期支护混凝土开裂。     

溪洛渡电站导流洞围岩变形与稳定分析

溪洛渡水电站导流洞开挖过程中,围岩稳定性是安全生产问题的关键技术,故在施工过程中进行围岩收敛变形监测,介绍了收敛监测方案和测点布置,通过对采集数据进行回归统计分析,给施工支护提供科学合理的参数,确保施工的安全和质量。     

深溪沟排水洞工程围岩分类研究

国电大渡河流域深溪沟水电站的附属工程深溪沟排水洞工程围岩环境复杂,通过RMR、Q、水电规范等手段进行排水洞复杂围岩进行了施工期间围岩分类技术,为隧洞工程尤其是复杂地质条件下围岩分类提供简单易行的方法和信息化施工依据。     

隧道穿越断层破碎带合理施工工艺研究

断层带岩体破碎,围岩级别低、自稳能力差,是隧道内最不稳定的区段之一;断层及其破碎带又是岩溶发育地区溶洞水、地下暗河和岩溶淤泥带等岩溶水的最主要发育场所。目前采用较多的开挖工法有上下台阶法、上下台阶留核心土法、环形导坑法、三步台阶法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法、CRD法等,若断层带围岩较好,亦可采用全断面法进行开挖。文中针对不同的施工工法建立不同的计算模型,分析了隧道的沉降及围岩屈服等情况,研究表明,破碎带岩体破坏和施工工法息息相关。在上下台阶留核心土中,岩体破坏主要集中在上导洞开挖过程中,其中拱顶沉降量达到总量的50%～70%。从围岩压力和屈服范围上分析,在断层线处围岩压力变化剧烈,屈服程度最大。     

关于磨槽石隧道软弱围岩变形分析及应对措施

软弱围岩的土质特性为岩质软弱、承载力差、粘性差、结构破裂,在软弱围岩地区进行隧道施工时极易出现坍塌事故。因此,在施工时要对软弱围岩的特质进行分析,在施工前和施工后都做好支护工作,对软弱围岩产生的变形有效控制。     

隧道超前支护效应数值分析

超前支护是不良地层隧道修建过程中的关键科学问题。以某隧道穿越断层工程实践为依托,建立二维有限元数值模型,对比分析各种超前支护效应,研究了拱顶位移特性、屈服区分布特征。管棚、小导管以及超前锚杆等加固地层可改善掌子面超前核心土受力特征,提高隧道掌子面稳定性,控制围岩变形,塑性区明显减小。超前支护作为从围岩内部加固构件,有效提高围岩的抗剪切能力,促进掌子面拱效应形成。管棚比小导管和超前锚杆能发挥更好支护效应,将掌子面前面荷载传递给初期支护钢拱架。研究成果可直接指导断层破碎带隧道的设计、施工,同时可为其他不良地层地下工程提供参考和借鉴。     

不同断面形式隧道软岩大变形破坏机理及控制技术

软岩隧道挤压变形是施工中的突出难题,文章以昆玉铁路宝峰隧道为例,基于现场正洞及斜井隧道大变形情况,结合有限元极限分析法,对比分析了不同断面形式下泥质板岩隧道大变形特征,并针对不同的断面形式,提出了不同的加强支护措施保持隧道的稳定性,为软岩环境下隧道支护提供了参考依据。     

某隧道断层破碎带位移分析

在隧道工程的设计、开挖以及支护实践过程中,由于围岩地质状况的复杂性和特殊性,对于穿越断层破碎带所带来的隧道围岩稳定性问题受到相关决策人员与工程技术人员的高度重视。文中为探求断层破碎带对隧道变形影响的普遍规律,本次数值分析选取具代表性的某隧道断层破碎带建立了三维数值模型,对断层破碎带对围岩拱底下沉、边墙的水平位移以及拱底隆起等隧道位移进行了详细的分析,相关计算结果对类似隧道开挖具有参考性。     

隧道围岩级别判定

隧道围岩等级判定是实际施工中新奥法施工反馈设计的重要组成部分,本文结合州河北隧道实际施工情况简要介绍隧道围岩等级别判定的标准和方法,及时调整支护参数,保证隧道施工安全和工程质量。     

软弱围岩中隧道施工弹塑性数值模拟

以某隧道的软弱围岩段实体建模,应用有限元程序对其施工全过程进行二维弹塑性数值模拟,得到了初期支护和二次衬砌等支护构件的受力和围岩位移收敛状况。另外,现场实际量测拱顶下沉和拱腰水平收敛值以及支护受力与计算数据的相互比较表明,两者变化规律吻合较好。说明采用现场动态监控量测与有限元仿真模拟相结合的方法可为隧道衬砌设计和施工的安全可靠性提供科学依据和技术指导。     

某地下峒室超挖区围岩分类研究

某地下峒室在开挖过程中,受地质条件及施工工艺影响,形成较大范围超挖,目前峒顶已有小范围坍塌,由于工程开工时间紧迫,且由穿透山顶的吊桶输料较慢,若按常规要求对超挖部分围岩用同标号混凝土全部回填,将影响工程按时点火。为此,通过对地下峒室超挖区的地质、力学评判,对围岩稳定性进行分析、评价,提出优化支护方案。本文从围岩分类角度对超挖区岩体稳定性进行评判,为优化支护设计提供地质依据。     

软弱敏感结构面控制的隧道围岩变形失稳模式研究

软弱敏感结构面常常成为隧道围岩变形失稳的关键因素,特别是对于浅埋、硬质岩石隧道。仅仅进行围岩总体的质量评价是不够的,识别其中控稳结构面以及围岩变形失稳模式,对于选取有针对性的支护体系,进行合理的施工组织至关重要。文中结合某隧道工程,通过对隧道进行跟踪地质调查,研究隧道中软弱敏感结构面产状及工程性质,识别出典型的围岩失稳模式。对深入了解隧道围岩的变形规律,为隧道灾害防治、选择恰当的支护时机和支护方式很有意义。     

输水隧洞斜井高反坡长距离排水施工技术研究

新疆某输水隧洞交通支洞Z2#斜井全长558m,坡比38.64%,高差约170m,斜井支洞采用小断面有轨运输。主洞向下游方向顺坡掘进逆坡排水长度为3,906m,洞线穿越上第三系N1+2泥岩、砂砾岩、志留系硅质粉砂岩,围岩节理、裂隙发育,同时洞线穿越多条宽张裂隙、断层破碎带和不整合接触带,上第三系与志留系不整合接触面及志留系断层破碎带地下水发育,掌子面及顶底板突涌水风险极高,预测最大单点涌水量30,058m~3/d。综合考虑,采用主洞一级抽排与斜井三级抽排相结合的方式确保主洞抽排水施工的安全性和高效性,研究成果可为类似工程提供参考。     

双连拱隧道开挖及支护全过程仿真分析

文中采用弹塑性有限元方法,全过程模拟双连拱隧道的开挖及衬砌过程,分析了隧道围岩及衬砌结构的应力和变形规律。由于双连拱隧道的围岩稳定性及其应力和变形状况与施工工序有着密切的联系,文中比较分析了不同施工程序情况下隧道围岩的应力、变形的变化规律以及衬砌结构的受力与变形规律,从而提出合理的开挖程序、支护程序及最佳的支护时间,其结论对双连拱隧道设计和施工具有科学指导意义。     

基于BP神经网络对隧道围岩变形的预测

在隧道的施工过程中,对隧道围岩变形的预测有利于信息化指导施工。本文以上鹤高速公路的军马场隧道为研究对象,建立了基于BP神经网络的隧道围岩预测模型。结合实测典型断面拱顶下沉和周边收敛的数据,以Matlab软件为平台编制了相应的计算程序,并对实际值和预测值进行比较分析,结果表明该模型满足精度的要求,有一定的工程意义;数值分析表明隧道围岩变形有一定的规律性。     

试论软弱围岩段施工技术

大伙房输水工程洞室设计断面为Ф8．2m的全圆形隧洞，由于开挖断面较大，且该钻爆作业段断层较长，地质条件较为复杂，设计工期较紧，经过施工技术人员认真讨论，采用短台阶施工法和分步开挖法在施工中进行工序的交替更换，确保工程进度和工程质量。