基于UDEC离散元法的隧道塌方特征分析

UDEC离散元法通过对块体大变形运动进行循环迭代计算,可以较大程度的模拟隧道实际塌方情况。以子尹隧道塌方事故为工程背景,采用UDEC法对该隧道塌方过程进行模拟,通过与实际塌方情况的对比,验证了UDEC离散元法模拟隧道塌方的正确性;通过UDEC离散元法分别模拟了不同埋深、不同岩体结构和不同围岩级别的隧道塌方过程,分析了隧道塌方特征。研究表明:埋深主要影响拱顶塌方的范围;岩体结构(如节理裂隙)较大程度的影响塌方的形式;围岩参数同时影响塌方范围和塌方形式。     

北岭隧道围岩随机块体的稳定分析

在北岭隧道地区,围岩裂隙比较发育,经过对岩体结构面和开挖面的随机组合,运用块体理论和赤平投影的方法,计算和分析了所切割的随机块体的几何特征、滑动特征和稳定情况.结果表明:北岭隧道围岩的稳定性较好,除断层带及附近部位外,不需要采取其它特殊的支护形式.     

歌乐山隧道不稳定岩体成因及判断方法浅析

以歌乐山隧道为例，应用工程地质学、地质力学的方法对隧道围岩不稳定块体的成因进行了分析，指出不同序次结构面及不良层面之间的相互组合是形成不稳定块体的原因，同时利用赤平极射投影对结构面的相互关系及不稳定岩体的大小进行了分析，对围岩中的结构面能否形成不稳定块体和块体的大小提供定量依据，为不稳定块体的治理打下基础。     

层状岩体不同倾角对高地应力隧道稳定性影响分析

以层状岩体高地应力隧道为工程背景,采用数值模拟的方法,分析层状岩体的不同倾角对高地应力隧道稳定性的影响。研究结果表明：高地应力隧道相对于普通地应力隧道,其支护结构承受的荷载更大,隧道的稳定性问题更加突出;在25°～65°范围内,锚杆轴力随岩层倾角增大而增大的趋势明显。结合分析结果,通过将锚杆与岩层大角度相交,使多层岩体串联,从而增大了岩体层间阻力,减小了层间剪切错动的可能性,使锚杆充分发挥销钉的作用,减小了支护结构受力,增强了隧道围岩的稳定性。     

官山跨海大桥隧道锚稳定性的综合比较分析

悬索桥隧道锚的设计理论与评价方法尚不完善,需要采取多种方案进行对比分析,以保证安全。介绍了官山大桥采用二维与三维数值模拟、单块体与多块体极限平衡理论对隧道锚稳定性进行分析的方法和结果,探讨了隧道锚设计计算中存在的问题,可供类似隧道锚设计计算和研究参考。     

关键块体失稳表征系数与岩坡稳定性评价

建立了一种关键块体判别方法, 实现了岩坡整体稳定性的准定量化评价; 综合考虑关键块体的几何特性和受力特征, 定义了关键块体失稳表征系数; 利用团队自主研发的GeoSMA-3D平台, 开发出基于失稳表征系数的关键块体搜索模块, 可视化了包括块体搜索、可移动块体判断、关键块体确定、块体失稳和滑落的关键块体失稳全过程; 引入层次分析法, 利用关键块体失稳表征系数计算出各关键块体的权重, 应用关键块体的安全系数及其计算权重, 联合确定了岩坡稳定性表征安全系数, 应用关键块体信息定量表征了岩坡的整体稳定性; 提出了一种考虑岩体结构面和关键块体的岩坡稳定性评价方法; 以辽宁省建昌岩坡工程为例, 应用该方法进行了关键块体的确定和可视化再现, 判断了岩坡的整体稳定性, 并与数值流形元法(NMM) 的模拟结果和现场实测结果进行了对比分析, 以验证应用关键块体表征岩坡稳定性评价方法的可行性和适用性。研究结果表明: 控制该岩坡稳定性的关键块体有6个, 基于所提出方法计算的岩坡稳定性表征安全系数为0.566 9 (不稳定岩坡), 与现场监测数据所得结果的相对误差为7.066%;在NMM模拟结果中, 采用安全系数法确定的最不利关键块体的滑落没有引起岩坡失稳, 而基于所提出方法确定的最不利关键块体的滑落导致了岩坡的整体失稳, 因此, 同时考虑关键块体体积和安全系数2个因素的岩坡稳定性评价方法更合理, 基于层次分析法, 应用关键块体信息表征的岩坡稳定性与工程实际吻合。      

层状软岩隧道围岩破坏的连续-离散耦合分析

为了研究层状岩体中隧道开挖后围岩的破坏机理,以汶马高速鹧鸪山隧道为例,基于离散元-有限差分耦合算法,建立了一种新的层状软岩隧道开挖模拟方法,采用该方法对不同地应力场、层理间距等因素影响下围岩的破坏模式进行了数值模拟. 研究结果表明:隧道开挖后,应力重分布导致强度较低的层理面首先发生滑移及张开破坏,岩体的滑移及张开使得应力场受到进一步扰动,导致层间岩体产生拉裂破坏;同种水平应力条件下,随着侧压力系数的减小,岩体产生的微裂纹不断增多. 当侧压力系数为1.00、0.80、0.67、0.57、0.50时,微裂纹总数分别为304、391、602、999、1 240;当层理间距为0.6 m时,层理对围岩破坏形态起控制作用;随着层理间距从0.6 m增加至1.2 m,层理对围岩破坏模式的控制作用减弱,围岩的破坏形态与均质围岩相似.      

某悬索桥隧道锚岩体与结构安全评估

采用ANSYS软件对某悬索桥隧道锚碇系统进行二维弹塑性数值模拟,分析隧道锚碇及围岩体在张拉荷载下的变形状态及时效特性,对锚碇与围岩间相互作用和锚碇结构安全进行了研究。     

软弱围岩偏压连拱隧道施工方法优化模拟研究

偏压连拱隧道不同的施工方法对岩体的受力特征和稳定性有着截然不同的影响,在地质条件较差的情况下该影响更为明显.本文运用FLAC2D对隧道合理开挖方法进行二维数值模拟研究,分析了某隧道在台阶法及双侧壁导坑法下围岩和中隔墙的应力应变情况,并分别对先开挖埋深较浅的一侧和先开挖埋深较深的一侧两种不同施工顺序进行分析比较,提出了类似条件下建议的施工方法.     

盾构施工对地铁围岩变形的影响分析

基于某城市地铁2号线穿越工业厂房区引起地基变形的工程背景,简化为实体应变模型,采用数值模拟的方法对开挖前后隧道围岩变形进行对比,目的是研究盾构在开挖过程中对周围岩体的变形影响情况。结果表明,盾构开挖过程中隧道围岩变形比较大,隧道中心处竖向变形情况远大于水平变形,盾构与隧道的接触面处的应力高度集中且远远大于周围岩体的平均应力。     

节理岩体抗剪强度参数的实验分析

对红层软岩的大量实验表明，剪切与三轴压缩实验测得的抗剪强度参数值不一致，而且内摩擦角从完整岩石剪切实验、三轴压缩实验到结构面剪切实验呈现出由大到小的规律．基于上述实验结果，分别从岩石强度理论和实验方法的角度分析了3种实验所得参数不一致的原因，导出了三轴压缩实验得到的岩体抗剪强度参数与结构面抗剪强度参数之间的关系式，并提出了岩体抗剪强度参数的选取原则．     

Structural Characteristics and Mechanical Properties of Rock Mass in the Field of Tianwan Nuclear Power Plant, China

Introduction The project of Tianwan Nuclear Power Plant,located in Pashan, at the south foot of HouyuntaiMount, northeast of Lianyungang City, JiangsuProvince, is entitled State Key Project in collabo-ration with Russia. This project is carried out atthree phases, with two reactors to be built at eachphase. Important constructions such as the nuclearislets and the normal islets are all situated at thebedrock zone. With regard to the field study of thenuclear power plant, the authors have…     

基于因子分析法的边坡稳定性评价指标权重

为快速评价边坡的稳定性,以汤屯(汤口-屯溪)高速公路44个典型边坡为研究对象,采用因子分析法,对边坡稳定性的7个评价指标坡度、坡高、岩性、边坡结构、结构面胶结、控制性结构面、岩体完整性进行了分析,根据它们对边坡稳定性的影响进行排序,并将评价指标得分进行归一化处理后作为评价指标的权重值.研究结果表明:主因子重要性排序依次为边坡形态、边坡结构和结构面特征;评价指标重要性排序依次为岩体完整性、岩性、边坡结构、控制性结构面、结构面胶结、坡度和坡高.      

岩石边坡稳定性结构模式类比评价方法

本文提出了岩石边坡稳定性结构模式类比评价方法。这种方法根据工程岩体的结构类型，对岩体工程地质特性定理表征并抽取主要特征，建立工程岩体之间的相似关系并进行综合相似关系类比评价。它抓住了岩体工程地质的主要特征，最大限度地利用人类工程活动长期所积累的成功经验和失利教训，因而，其评价结果的可靠性也是较高的。     

公路隧道复合支护非线性有限元分析

引入损伤因子对岩体弹模进行弱化处理,从能量守恒的角度出发探讨了支护受力状态与支护位移、结构刚度以及岩体性质的关系。在此基础上用数值方法进行了模拟,并验证了模拟结果与监测数据的一致性,表明此方法可以有效地指导工程施工。     

公路隧道复合支护非线性有限元分析

该文引入损伤因子对岩体弹模进行弱化处理,从能量守恒的角度出发,探讨了支护受力状态与支护位移、结构刚度以及岩体性质的关系。在此基础上,用数值方法对其进行了模拟,并验证了模拟结果与监测数据的一致性。结果表明:此方法可以有效地指导工程施工。     

基于改进PSO算法的岩石蠕变模型参数辨识

微粒群优化（PSO）算法是一类随机全局优化技术,具有收敛速度快、规则简单、易于实现的优点．针对岩石蠕变本构模型参数的辨识问题,本文利用FLAC软件自带的fish语言实现了改进PSO算法对本构模型参数的辨识．该方法从岩石本构模型参数的随机值出发,以蠕变过程中试件变形的实验值与计算值的误差大小作为适应度函数来评价参数的品质,利用改进PSO算法规则实现模型参数的进化,搜索出全局最优的模型参数值,从而实现了岩石蠕变本构模型参数的自适应辨识．利用该方法对页岩蠕变实验进行了仿真研究,实验结果表明：改进的PSO算法用于岩石蠕变模型的参数辨识是有效的．     

岩溶塌陷演化过程中的水—土—岩相互作用分析

分析了岩溶塌陷演化过程中物理力学中的水－－土－－岩相互作用,并对作用模式进行了探讨,分析结果表明岩溶塌陷的发育和水－土－岩相互作用密不可分,塌陷的物质载体是盖层土体和岩层的顶板,而地下水赋存于岩土体内,地下水和岩土体之间存在着复杂的物理力学,化学作用,土体和岩体之间也存在着应力传递和物质舆作用,反之,岩土体结构和稳定状态的变化也改变地下水的渗流运动状态,从而又反过来影响岩土体的结构和稳定状态,直至塌陷的发生。     

宣钢近北庄铁矿东南边帮破坏模式分析

以宣钢近北庄铁矿矿区地质环境、构造、地层、岩性与水文地质条件为基础,进行了边坡岩体工程地质岩组的划分与边坡岩体的结构分析.根据岩体的结构特征、结构面的产状与采场边坡方位的空间组合关系,确定了边坡岩体的结构类型和边坡潜在的破坏模式,为边坡工程的稳定性分析与治理提供了必要的依据.