断层影响区内隧道涌水的Goodman解析解

隧道在富水地层穿越断层影响带时,往往伴随着突水的风险,给施工和结构安全带来极大隐患,因此有必要对断层影响区域内隧道涌水量进行预测.在Goodman井流假定的基础上,利用镜像叠加原理,推导隧道在断层影响区内开挖引起的地下水头分布的半解析公式,得到隧道涌水量的半解析解;经过对不同工况进行解析计算,并与数值计算的对比,证明所...     

断层与平行隧道空间位置关系对涌水量的影响研究

作为渗流影响边界,断层是制约富水断层区隧道设计及施工的重要影响因素,研究断层对隧道涌水的影响具有重要的理论意义和工程应用价值.为分析断层与隧道空间位置关系对隧道涌水量的影响,将断层视为定水头边界,利用反映法将有界含水层用映射原理转化为无界问题,构建含断层的深埋平行隧道涌水简化计算模型.利用地下水力学理论、达西定律及线性...     

承秦高速公路岔沟门隧道塌方原因分析及处治措施

在隧道施工中,洞口浅埋段往往因岩石风化严重,且地表覆盖松散堆积层,是塌方等地质灾害的高发区段。以承秦高速公路承德段岔沟门隧道塌方为例,分析洞口浅埋段隧道塌方发生的主要原因,提出处理方案,并对今后预防该类塌方提供建议。     

大跨度公路隧道围岩动态分级的Bayes优化

基于贝叶斯统计理论,充分重视相同或相似工程岩组已有的围岩分级信息,建立[BQ]的先验分布和后验分布概率模型,推导出[BQ]的后验分布超参数的计算公式,获得[BQ]的可信概率为1-α的可信区间,并据此对围岩动态分级进行优化。通过某大跨度公路隧道工程实例的应用,验证了该优化方法的可行性。结果表明,优化后的围岩分级有效降低了围岩动态分级结果的主观差异,据此进行的围岩定级更加合理。     

隧道富水断层段全断面注浆时的缓冲层厚度研究

基于水力学和弹塑性理论,构建含缓冲层的隧道注浆计算模型,计算隧道支护结构及注浆圈外缘承担的渗水压力及隧道涌水量;研究支护结构、注浆圈及围岩的位移与应力解,利用数值模拟对构建模型的合理性进行验证;以穿越富水断层破碎带的某在建隧道为例,计算并确定其缓冲层厚度.结果表明:增设缓冲层后,支护结构外缘径向应力理论值与模拟值最大误...     

基于 ＦＬＡＣ软件的气压沉井刃脚反力计算

采用显式有限差分程序FLAC,模拟计算环形沉井基础切口处的刃脚反力。计算时,假定土体服从Mohr-Coulomb强度准则和关联流动法则。该方法的优点是可以避免对滑移面的任意性进行假设,方便利用不规则形状单元适应模拟各类复杂边界,并可把多种影响土体最终极限承载力的因素(如内聚力c、内摩擦角φ、重度r以及表面超载q等)综合考虑到一起,从而较为精确地计算沉井基础的刃脚反力。最后,把计算结果与已有结果及现场测试结果进行了比较。结果表明,用FLAC计算其结果比用BoltonLau、Kumar计算和用Vesic公式计算的结果都小,与Terzaghi公式计算的结果较为吻合,和现场实测结果最为接近。     

基于特定环境限制的隧道允许排水量计算与结构优化

隧道允许渗水量对地下水及结构影响较大,为确定其合理值,首先利用反映法将有界含水层用映射原理转化为无界问题,再基于线性系统叠加原理求解控制点水头势函数,进而利用环境限制条件计算渗水量极限值解析解,同时推导初期支护内外壁水头压力表达式,最后基于工程案例对理论公式进行验证并优化设计.研究结果表明:隧道允许渗水量与控制点周围介质渗透系数及水位允许降深的乘积成正比;降低注浆圈与初期支护渗透系数可减少隧道涌水量,但超过一定界限后隧道涌水量对两者渗透系数的敏感性均可忽略;注浆圈半径增大到一定程度后(本实例为6 m),环向盲管工作状态对二次衬砌外壁水压力影响急剧增大,须定期对环向盲管进行检查,避免水压力对防水板及二次衬砌造成较大破坏.     

开挖扰动及非达西渗流对隧道涌水的影响分析

研究目的:隧道开挖扰动对渗透系数的改变及扰动区的非达西渗流是影响隧道涌水预测精度的重要因素,为提高涌水预测精度,构建含扰动区的隧道涌水简化计算模型,基于地下水力学理论、非达西定律及线性叠加原理推导涌水量及结构外水压力计算表达式,并进行退化分析,后对特征参数进行敏感性研究,最后通过与现场实测数据对比检验构建模型的合理性及公式推导的正确性。研究结论:(1)扰动区厚度及渗透系数的增加,减弱了围岩的阻水能力,导致隧道涌水量增加,提高施工技术水平,降低扰动程度与扰动范围可减弱扰动区围岩渗透系数的变异性,对隧道运营期阻水有积极作用;(2)适当提高注浆圈的抗渗性能可有效降低隧道涌水量,但随注浆圈抗渗性能的增加,对隧道涌水量降低的作用逐渐趋于平缓;(3)考虑扰动区对围岩渗透系数的改变及非达西渗流影响时,涌水量预测误差可由8.9%降低为4.2%;(4)本研究成果可为考虑开挖扰动对隧道涌水影响的研究提供理论指导。     

一种确定任意形状坡面与滑面边坡预应力锚索最佳方位的理论方法

从理论上提出了确定任意形状坡面与滑面边坡预应力锚索安设最佳位置及方向角的方法。通过与目前确定预应力锚索最佳方位现有方法关系的讨论,可知提出的方法是现有方法的延伸,可以克服现有方法的2个不足之处：一是最佳位置凭经验确定,科学性欠佳;二是最优方向角的确定只能用于坡面和滑面均为平面的情况,不适用于坡面与滑面为任意形状的情况。该方法的重要性主要体现在其学术价值和科学意义上。     

基于"零开挖"理念的公路隧道洞口设计方案比选

近年来随着环保要求的提高,隧道洞口零开挖越来越受到人们的重视。结合工程实际,在设计过程中针对不同洞口的情况,与等高线正交的洞门零仰坡开挖进洞,与等高线斜交和存在偏压的洞门采用"明洞暗进"法,通过对不同的设计方案进行多因素比选,在基于零开挖的基础上选择更优方案。