椿树垭隧道岩体结构特征与围岩稳定性分析

通过岩体结构面网络计算机模拟,得出了隧道围岩岩体结构特征,并分析了其对围岩稳定性的影响,同时采用ANSYS有限元分析软件对Ⅳ级围岩条件下初始状态、开挖后不支护、开挖后支护3种工况下的围岩位移、应力分别进行分析和稳定性评价,结果表明:开挖后不支护时围岩很容易失稳;而实施初期支护能保证围岩的稳定性,且设计的初期支护方式能够满足安全要求。     

深部隧道单节理岩体开挖卸荷破裂及锚杆加固研究

深部隧道开挖卸荷引起的岩体破裂是地下工程典型灾害之一。针对深部隧道单节理岩体在开挖卸荷条件下的破裂问题,基于开挖卸荷引起的最小主应力线性降低规律,采用Griffith强度理论准则对开挖卸荷条件下的含单节理岩体破裂进行了分析,并对破裂岩体进行了锚杆加固设计研究。结果表明:当结构面倾角大于支护应力状态下的破裂角时,深部岩体初始应力状态下未产生破裂,随着最小主应力的降低,深部岩体先产生材料破坏后沿结构面破坏;当支护应力状态下的破裂角大于结构面倾角时,深部岩体受支护应力作用仅产生材料破裂;当结构面倾角小于最小主应力为0时对应的破裂角,深部岩体无论是否支护岩体仅产生材料破裂;对于深部岩体,产生破裂的必要条件是最大主应力大于8倍的岩体抗拉强度,且破裂角变化于30°~45°之间;岩体支护应力的选择应在岩体初始破裂应力与结构面破裂应力之间,并且要保证岩体应力的释放率以及围岩的稳定性。石塘隧道岩体破裂分析及锚杆加固研究表明:岩体首先产生材料破坏,其破坏的临界应力值为10.25 MPa,对应的破裂角为39.9°,结构面破裂的临界应力值为4.15 MPa;石塘隧道岩体在无支护条件下,沿结构面产生突发性破坏,岩体支护应在开挖完成40.59h内完成,岩体支护应力为7.175 MPa,支护破裂角为37.5°,单根锚杆锚拉设计值为88.7kN,锚固长度为5m,倾角为15°,间距为0.8m,此锚杆设计参数下可保证岩体应力充分释放以及确保围岩的稳定性。     

某地下厂房围岩岩体结构特征分析

水电站地下厂房的围岩稳定性的影响因素很多,围岩的岩体结构特征就是其中的一种。因此,研究地下硐室的岩体结构特征,对评价地下硐室的围岩稳定性是很有帮助的。本文主要是根据对某水电站地下厂房拟建区平硐的现场调查,用统计的方法对调查资料进行分析,并最终找出该区岩体的结构特征,为研究地下硐室的围岩稳定性提供可靠的基础资料。     

某隧道进口段边坡的变形破坏机理分析

某隧道进口段滑坡的发生是由于隧道开挖过程中破碎围岩向隧道开挖临空面位移,进而引发的坡面岩土体的失稳。数值模拟结果表明,因隧道开挖引起的洞顶区边坡岩体应力水平下降的区域一直延续到地表,这种应力场的变化会直接导致边坡表面的变形和破坏,表现在以隧道轴线为中心,向两侧呈扇形展开的坡体产生了一定的沉降变形。对比结果表明滑坡区与由隧道开挖引起的坡体附加位移较大的区域基本相当,说明此滑坡是由于隧道开挖引起了围岩应力场调整,导致围岩产生向洞内的位移变形,从而使岩体发生松动而引发的。     

岩体结构面组合对巷道围岩稳定性的影响

岩体结构面组合对巷道围岩稳定性的影响研究,一直是一个热点研究课题,不同的岩体结构面组合对巷道围岩稳定性的影响及其破坏的形式与规模都是不同的。本论文根据某具体煤矿项目的工程地质条件,采用离散元法模拟分析了节理不同方位组合对巷道稳定性的影响及其破坏形式,并得出了一些有益的结论,用以指导煤矿开采施工。     

量化GSI系统及其在估计岩体力学参数中的应用

岩体力学参数取值是否合理对岩土工程设计与施工以及灾害防治有着重要的影响,如何准确地获取岩体力学参数是当前岩土工程中的重点与难点.本文概述了基于量化的GSI系统和Hoek-Brown经验破坏准则估算岩体力学参数的方法,并将该方法用来估算鸡口山隧道ZK83+ 230～ZK83+ 260段的围岩力学参数,结果表明采用该方法估算得到的围岩力学参数与试验所得的结果基本一致,从而验证了该方法的可靠性.     

基于统一强度理论的松散岩体的围岩压力计算

对于软弱破碎岩体,在埋深较浅的情况下,可以采用太沙基理论计算围岩压力。破裂面两侧作用着摩擦力,采用统一强度理论考虑破裂面两侧的摩擦力,从应力传递概念出发,推得了作用于衬砌上的垂直围岩压力公式。计算结果表明强度理论的效应是明显的。本文给出了围岩压力的范围值。     

基于网络模拟的岩体边坡稳定性概率分析

介绍了基于网络模拟的岩体边坡潜在滑动面随机搜索及其破坏概率计算的基本原理和实现过程。首先通过统计分析得到岩体边坡结构的统计性质参数及分布的密度函数,应用蒙特卡洛方法,采用随机参数模拟生成边坡岩体的结构面网络模型;然后以结构面网络模型为基础,在研究岩体边坡断裂失稳问题中,结合优势面理论,并考虑岩桥破坏机理,建立了新的使用动态规划方法寻求潜在滑动面及破坏概率计算的随机模拟技术,完成了相应计算程序。     

碎裂边坡岩体等效抗剪强度参数的确定

为了更精确地求出岩体的等效抗剪强度参数,本文采用岩体结构面网络模拟方法获得了边坡岩体质量分级的RMR值,通过建立RMR值与Hoek-Brown强度准则的数学关系,可计算出岩体的等效内聚力c和等效内摩擦角,并以该等效参数为基础利用3DEC软件进行数值模拟,结果表明模拟结果与实际情况基本相符,从而验证了该方法进行碎裂边坡岩体抗剪强度参数的确定具有可行性,且能更精确地为工程设计和施工服务。     

非煤矿山采空区失稳机理及稳定性数值模拟分析

地下开采形成的采空区而引起的灾害已成为地下矿山主要灾害之一。本文从非煤矿山采空区顶板(连续性结构岩体层状顶板、非连续性碎裂结构岩体)和矿柱两个关键影响要素对采空区失稳机理进行了研究,同时结合工程实例,采用FLAC3D软件对采空区稳定性进行了数值模拟计算与分析。结果表明:采空区围岩受力及变形导致的失稳状况与理论计算相吻合,并在工程上得到了很好的验证和应用。     

基于构造应变对隧道初始地应力场的反演分析

岩体中的初始地应力场是岩体稳定性与工程运营必须考虑的重要因素。以东营子隧道工程为例,以隧址区构造应变作为待求解的约束条件,结合工程地质条件和实测地应力资料,运用有限元软件对隧址区地应力场进行了回归反演分析。结果表明:基于区域构造应变获得的隧址区初始应力场克服了边界条件对地应力场的影响,更加准确地反映了隧址区地应力场的分布规律,可为隧道围岩稳定性分析提供准确的位移边界条件。     

基于超前地质预报的隧道围岩动态分级预测方法探讨

在隧道工程中,较为准确地预测前方围岩级别,对调整支护结构以及确保施工安全顺利进行有着重要的意义.本文以椿树垭隧道工程为实例,采用公路隧道围岩分级方法,并结合TSP探测法、地质雷达法和工程地质推断法对隧道围岩进行了动态分级预测,结果表明:围岩动态分级预测所得结果与实际开挖情况较为吻合,能够有效地指导设计施工的顺利进行.     

基于泰沙基折减自重模型的隧道围岩压力的确定及验证

采用泰沙基折减自重模型,通过实例分别计算和分析了考虑内聚力和不考虑内聚力两种情况下的隧道竖向荷载大小及其与埋深的关系曲线,并与现场围岩压力测试结果进行比较,表明实测的隧道围岩最大压力值与模型计算结果相近,说明该模型适用于隧道围岩软弱破碎、风化不均的围岩压力的确定,从而为类似工程提供了借鉴。     

经验强度准则确定有压隧硐上覆岩层最小厚度的方法

水工建筑中,据岩体的强度特性和内水压力的大小,精确确定有压隧硐上覆岩层最小厚度是非常重要的。文章在对经典方法进行评述的基础上,引入反映岩体非线性破坏特征的经验强度准则,视有压隧硐为内水压力和岩体初始应力联合作用的弹性体,据经验准则对岩体破坏的表述,理论推导了坚硬无裂缝岩体中有压隧硐上覆岩层最小厚度计算公式。最后,以简单算例说明文中方法。     

模糊综合评判法在隧道地质超前预报中的应用

为了更准确地进行隧道地质超前预报,在构建了隧道围岩稳定性等级划分综合评估体系的基础上,采用模糊综合评判法对沪蓉西扁担垭隧道某塌方段围岩稳定性进行了综合评估研究,并得出了修正后的扁担垭隧道围岩稳定性评价体系,其评估结果与实际情况一致。     

新奥法二次衬砌施工中几个问题的探讨

二次衬砌工艺作为新奥法的内容，在永久隧道工程中得到广泛应用，焦晋高速公路隧道全部采用二次衬砌工艺。本文结合该工程二次衬砌的实施，就二次衬砌对初期支护的要求、高压大变形围岩和一般软弱围岩的施作时机以及NTM应用的问题等进行了讨论，得出一些有益的结论。     

软岩的力学特性及工程危害防治

软岩的分类界定及其力学特性是工程界讨论的热点问题。根据这类岩体具有抗剪强度低以及具有明显的流变特性、可塑性、膨胀性、崩解性和易扰动性等力学特性,分析了软岩的工程危害主要表现在边坡的稳定性和地下隧道开挖大变形等方面,提出在实际工程中应根据具体的情况采取有效的防治措施,降低软岩工程的危害性。     

基于3D-σ数值模拟的锚喷支护机理解析

根据联拱隧道动态设计施工的实质,结合某在建隧道工程,采用3D-σ对隧道中导洞锚喷支护设计进行了力学响应动态模拟研究,并分析了锚喷支护机理以及围岩体应力场和位移变形状况,并由此提出了联拱隧道合理的施工工序,用以指导隧道施工,取得了较好的经济效益。     

某大型地下洞室群围岩稳定性工程地质评价

某水电站布置有大型的地下洞室群,其规模在国内外已建和拟建的工程中都是十分罕见的。总体上说,地下厂房区岩体质量较好,但由于多期的构造作用,在厂房区岩层中发育有不同级别的结构面,对围岩的稳定性有一定影响。对此,本文运用围岩分类法和数值模拟法分析了厂房开挖后围岩的整体稳定性,然后运用UNWEDGE软件对主厂房顶拱部位的不稳定块体进行了分析评价。