Unwedge程序在隧道围岩块体稳定性及敏感性分析中的应用

岩层被不同的结构面切割,在进行隧道开挖时,临空面与结构面组合,可形成不稳定结构体,使岩块变得可动。该文应用基于块体理论开发的Unwedge程序,较好地预测了某水工隧道围岩块体的稳定性,为隧道的开挖提供了建议。通过对影响隧道围岩稳定性因素的敏感性分析,得出在众多因素中,结构面内摩擦角、粘聚力及地下水位的影响较大;此外还得出了隧道轴线走向、倾角与隧道围岩稳定性关系曲线图,对隧道选线具有实际指导意义。     

基于块体理论的隧道围岩稳定性数值分析

块体是被各种结构面切割形成的形状大小迥异的岩体,随着隧道的开挖,块体会部分或者全部裸露在开挖临空面,从而将块体之前的平衡状态破坏,使隧道围岩发生失稳破坏,所以隧道块体稳定性分析是工程中非常重要的研究内容。该文所提及的块体理论在分析块体方面得到了广泛的运用及工程验证。利用块体理论求出关键块体,然后通过FLAC3D数值模拟隧道开挖过程,比较有无块体时隧道拱顶沉降,并对块体支护参数进行优化,为工程施工提供一定的参考。     

Unwedge程序在雪峰山隧道围岩块体稳定性分析中的应用

Unwedge程序是加拿大Toronto大学E.Hoek等依据石根华块体理论开发研制的,对该程序的基本原理作了介绍,并将其应用于雪峰山隧道的块体稳定性分析中.研究表明,该程序具有较好的实际应用价值.     

Unwedge程序在雪峰山隧道围岩块体稳定性分析中的应用

Unwedge程序是加拿大Toronto大学E．Hoek等依据石根华块体理论开发研制的，对该程序的基本原理作了介绍，并将其应用于雪峰山隧道的块体稳定性分析中。研究表明，该程序具有较好的实际应用价值。     

基于块体理论的隧道优化设计方法探讨

处于块体围岩环境中的隧道开挖过程中产生的临空面,将可能导致“关键块体”失稳后产生连锁失稳反应,从而出现隧道地质灾害.基于块体理论计算出“关键块体”沿单面滑动的区间范围,并根据“关键块体”滑塌区间范围的重叠程度确定加强支护的部位,从而优化设计隧道工程结构支护参数.     

块体围岩中的隧道锚杆支护最佳角度研究

隧道开挖过程中产生的临空面,使得"关键块体"失稳后产生连锁失稳反应,从而出现隧道地质灾害.基于块体理论计算出"关键块体"沿单面滑动的角度区间,根据角度重叠程度将"关键块体"滑塌难易程度进行分区,确定锚杆支护最佳角度.     

全空间赤平投影法在公路边坡稳定性分析中的应用

块体理论是分析解决岩土工程中块体塌方问题的重要方法之一。三峡库区A公路边坡岩体结构面发育,岩体被切割形成不连续的块体危岩,分析确定危岩的稳定性对防治工程类型选取具有重要意义。该文以现场勘察资料为基础,运用块体理论的全空间赤平投影方法分析结构面的组合关系、块体危岩的稳定性,针对不同可动块体分析评价边坡开挖的坡度或走向,根据分析讨论结果为设计有效的防治工程方案提供地质依据。     

基于三维重构的隧道围岩稳定性快速分析及动态反馈

节理的存在降低了岩体的完整性和连续性,对隧道围岩的稳定具有重要影响,若支护不及时或强度不够将会严重威胁施工安全。本文依托井冈山特长隧道,提出了基于三维重构、块体理论的隧道围岩稳定性快速分析方法,动态反馈、指导设计施工方案优化。针对中风化砂岩、Ⅳ级围岩区段,通过地质素描与统计分析,建立基于节理特征的三维重构地层模型;运用块体理论,分析隧道开挖时临空面关键块体分布、失稳形式及安全系数;提出围岩稳定性动态反馈方法,并对比分析不同支护方案。研究表明:开挖后围岩稳定性较差,必须采取相应的支护措施,根据动态反馈明确在实际施工时必须严格按照原设计方案施作锚杆支护。基于三维重构的围岩稳定性快速分析及动态反馈,可以实现施工过程中地质数据的动态采集、分析与反馈,及时依据实际开挖地层条件,动态调整支护体系,确保结构的经济安全性。     

基于块体理论进行隧道轴线走向优化的研究

首先介绍了块体理论的基本原理和裂隙岩体结构面随机统计分析方法,并对遗传算法提出了改进措施。进而结合3座隧道围岩的裂隙结构面特征参数值统计,运用关键块体理论和赤平投影解析法,模拟和分析了3组典型节理结构面下隧道在不同走向时关键块体的位置、大小及稳定性发生的变化,并与实际调查情况进行了对比分析,最后运用改进的遗传算法编程,推算出节理结构面在特征区间内隧道轴线的最优走向。研究结果表明,借助关键块体理论及改进的遗传算法进行隧道轴线走向的优化是经济可行的。     

高地应力硬岩重载铁路隧道开挖断面成形特征统计分析

隧道开挖断面成形及超挖一直是隧道施工中的难题,直接影响工程建设的工期和施工成本。该文以蒙华铁路九岭山隧道工程为例,选取隧道典型开挖断面,从应力角度对隧道开挖围岩稳定性及成形进行了有限元分析。并基于现场实测开挖断面,应用统计学原理,对高地应力硬岩段不同围岩级别下隧道超挖量进行了统计特征分析。     

外滩通道平行开挖对既有大直径隧道的影响分析和设计方案优化

在软土地层中开挖基坑引起的基坑隆起,导致下方或侧方已有建构筑物的变形,从而对其使用功能和安全性产生影响甚至造成严重危害。外滩通道南段基坑设计共有两处邻接已建的延安路隧道:一是上跨已建延安东路隧道进行基坑开挖;二是延安路匝道处平行延安路隧道进行近距离开挖。该文对平行既有延安东路隧道开挖工程进行了研究,通过理论研究和工程比较制定了隧道的保护标准,比选了两种不同的设计方案并借助数值计算手段对既有隧道的变形进行了预测和验算。该文的一些结论和措施可以供今后类似工程参考。     

CRD法与上下台阶法在隧道开挖中的效果对比及数值分析

由于Ⅳ级以上围岩软弱破碎,岩土体强度低,围岩开挖后容易松动变形,掌子面挤出,引发拱顶坍塌,地表下沉过大等病害.采用不同的隧道开挖方法,会对此类围岩的稳定性产生不同影响.该文以工程实例为依托,利用FLAC3D分别模拟湖南某高速公路某隧道在CRD法与上下台阶法开挖条件下的施工过程,分析隧道开挖过程中围岩的应力、位移及塑性区...     

地铁区间隧道地表沉降变形机理及其规律研究

地铁区间隧道在开挖过程中因地质条件复杂、隧道埋深及跨度大、覆土内管线密集等原因造成地表沉降、地层移动等工程事故屡见不鲜。以某地铁区间隧道为工程依托,通过理论分析,借助peck地表沉降理论研究分析区间隧道开挖过程中的沉降规律,得出了地表沉降的函数关系表达式;借助Midas GTS数值模拟软件选取试验段区间隧道,对其开挖过程中的地表沉降规律进行分析计算,将其变形沉降曲线与peck沉降理论进行比较,得到济南地区区间隧道开挖过程中的地表沉降规律,指导工程实践。     

开挖跨度对隧道围岩稳定性影响研究

通过建立有限元、离散元两种数值力学模型,开展开挖跨度对隧道围岩稳定性的影响规律研究。结果表明:在不考虑洞室形状影响的前提下,当围岩按连续介质假设,且开挖后仍处于弹性应力状态时,单纯增加隧道开挖跨度对围岩应力状态影响不大;但若开挖后进入弹塑性应力状态,则单纯加大开挖跨度会导致塑性区半径大幅度增加,影响围岩稳定。当围岩按非连续介质假定时,岩体失稳主要呈现节理面间剪切滑移。开挖跨度增大相当于隧道跨度与岩块的相对尺度增大,隧道关键块体失稳概率加大,对于相同产状节理岩体,关键块体出现部位相同;另一方面,跨度增大引起在隧道开挖的应力扰动区内遭遇节理的组数增加,组数越多,岩体越破碎,失稳概率越大,且失稳模式各有不同,增加了支护难度。     

不同溶洞条件对大跨隧道开挖影响敏感性分析

该文以江西萍莲高速公路莲花隧道为工程背景,首先通过数值模拟软件建立大跨隧道在不同溶洞条件下的开挖模型,分析Ⅳ级围岩段某典型断面溶洞在不同位置、不同距离和不同扁平率3种条件下,大跨隧道开挖时地表沉降和拱顶沉降的发展变化规律,获取某典型断面隧道拱顶沉降和地表沉降的累积值,然后构建溶洞在3种水平条件下隧道围岩稳定性的正交试验模型,进行不同溶洞条件对大跨隧道开挖影响敏感性分析。研究结果表明:在不同溶洞条件下,溶洞位置是影响隧道开挖围岩稳定性的主要因素,其次是溶洞离隧道的距离和扁平率大小。     

外滩通道对下卧大直径隧道的开挖影响分析

在软土地层中开挖基坑引起的基坑隆起,导致下方已有建构筑物的变形,从而对其使用功能和安全性产生影响甚至造成严重危害。外滩通道工程跨越延安东路隧道区域,隧道内径10m,上跨基坑深10m,坑底距隧道顶最近处仅5m,工程存在较大的风险。该文通过环向隧道结构、纵向结构计算和三维有限元整体施工模拟分析了基坑开挖对隧道的影响,比较了几种保护措施的效果;此外,通过理论研究和工程比较制定了隧道的保护标准。     

开挖方式对公路隧道围岩稳定性影响的数值模拟研究

采用弹塑性理论,利用通用有限元程序ABAQUS建立公路隧道二维有限元模型,模拟实际的隧道开挖过程,分析了不同开挖方式对硐室围岩应力分布、围岩位移等的影响.     

分岔隧道连拱段施工数值模拟分析及其方案优化

为进一步研究分岔隧道施工过程中的围岩力学性态,以某正在施工的分岔隧道为工程背景,采用FLAC3D有限差分软件对隧道施工过程进行了数值模拟,研究了分岔隧道施工过程中连拱段围岩及中隔墙的应力、位移分布和变化规律,在此基础上,对隧道施工方案进行了优化分析。研究结果表明:该隧道开挖过程关键工序为上台阶开挖,侧导坑开挖对围岩稳定性有较大影响,隧道采用中导洞台阶法直接开挖仍可以保障围岩稳定性,同类工程采用中导洞台阶法开挖是安全可行的。     

岩石地层基坑开挖对下部地铁车站结构的影响

依托重庆轨道交通10号线南坪站及上部基坑开挖工程,采用物理模型试验,分析不同隧道埋深以及基坑分层开挖、岛式开挖和盆式开挖过程中地铁车站结构的变形特征;通过数值模拟对试验结果进行验证,以此分析基坑开挖对下部地铁车站结构的影响。试验结果表明：在上部基坑深度一定时,隧道埋深越大,则基坑开挖对隧道的影响越小;不同的基坑开挖方式对下方隧道的影响存在差别。推荐此类基坑工程采用岛式开挖方案。     

新建矿山法隧道近距离下穿既有隧道的影响分析

随着交通工程的飞速发展,出现了越来越多的地下交通工程。城市中地下结构在同一个通道集中出现的情况也变得普遍。该文以南京地铁隧道近距离下穿已建宁芜货线明挖隧道项目为工程背景,对施工给既有隧道造成的影响进行全程数值仿真分析,对比不同开挖步长对上部既有隧道的影响。基于分析结果,对新建隧道的可行性进行评价并对安全措施提出建议。