长隧道围岩施工变形特征分析的模型应用

隧道围岩监控量测是隧道安全施工的重要保证,通过对隧道现场实测数据进行建模来分析围岩施工的变形特征,可以判断隧道围岩的稳定性,从而指导隧道的下一步施工。利用灰色系统理论GM(1,1)模型和BP神经网络模型对某隧道现场监控量测数据进行数据拟合与建模分析,并通过计算拟合残差选取更适合的预测模型来处理分析数据。由模型预测结果可知,BP神经网络模型所得到的拟合值更加贴合实际发展趋势,拟合精度更高,具有一定的适应性。     

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.     

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。     

红层软岩隧道围岩稳定性及支护时机研究

新奥法作为一种目前国内外地下工程建筑及隧道施工时普遍应用的方法,其原理与优势得到了广泛认可。为分析红层软岩隧道施工中的围岩稳定性和支护合理性,根据成贵高铁南厂沟隧道工程实际情况,利用实时监测的隧道围岩拱顶下沉和周边收敛数据,基于新奥法理念研究了隧道围岩的稳定状况、变形规律以及二衬支护时机。结果表明:南厂沟隧道红层软弱围岩变形可分为变形急速增加阶段、变形相对稳定阶段和变形缓慢增加阶段三个阶段;针对围岩拱顶下沉和周边收敛的合理的拟合曲线,通过拟合计算可以得到围岩变形趋于稳定的时间,并据此提出合理地判定二衬施作时间的方法,可为类似工程提供借鉴。     

基于人工神经网络的炭质岩隧道锚杆应力计算研究

锚杆在软弱围岩隧道加固中的应用非常广泛,为研究其受力特性,以广西某炭质岩隧道为依托,采用现场试验的方法对隧道监测断面锚杆应力进行了测试,并利用人工神经网络(ANN)分析方法,建立了基于ANN的隧道锚杆应力预测模型,通过将模型预测结果与实测结果进行比较,以验证所建模型的准确性和有效性。结果表明:所建模型以围岩应力、渗透压和围岩应变位移为输入参数,较为全面、合理地反映了锚杆应力的主要影响因素;模型计算所得预测值与实测值的相关系数R~2大于0.65,均方根误差RMSE低于0.65 MPa,方差比VAF大于80%,说明模型能够准确、有效地预测锚杆应力。该研究可为有效地估算复杂地质条件下隧道支护的锚杆应力提供参考。     

变形监测在大跨浅埋公路隧道安全施工中的应用研究——以茅山隧道为例

介绍了当前隧道发展的前景、隧道变形监测在施工中的重要意义以及隧道监测技术的研究现状,以茅山西隧道的变形监测(主要为地表沉降、拱顶下沉、水平收敛、围岩压力、二衬内力)研究为例,说明变形监测在保证隧道安全施工的重要作用.     

基于AHP-云模型的隧道断层破碎带施工风险评价

断层破碎带是隧道施工过程中常见的不良地质条件，易引发隧道围岩坍塌失稳灾害。为避免施工人员与设备的损失，将隧道穿越断层破碎带施工风险划分为4个等级，建立了工程地质条件、水文地质条件和设计与施工技术3个一级评价指标和12个二级评价指标体系以及分级标准；通过对评价指标进行标准化处理，构建了基于层次分析(AHP)-云模型的穿越断层破碎带隧道施工风险评价模型；将该模型应用于福建省平潭及闽江口水资源配置工程，对大樟溪-东张水库隧道施工风险进行评价。结果表明：该隧道穿越断层破碎带区域的施工风险综合评价云图中，云滴大部分处于“中高风险”,少部分处于“低风险”,说明该区域隧道施工风险处于较高风险等级；现场隧道施工灾害发生情况与模型风险评价结果基本一致，证明了该模型的可靠性和有效性。     

古城水电站引水隧洞施工过程中围岩稳定性的数值模拟

介绍了古城水电站引水隧洞采用台阶法施工的过程与方法,并以有限元分析软件ANSYS为平台,运用现代岩体力学模型对该引水隧洞施工过程中围岩与衬砌之间的作用进行了数值模拟,研究了围岩应力动态调整过程及其围岩的变形规律。结果表明:隧洞上断面开挖且初期支护后拱顶弯矩值和剪力值最大,此处最容易遭到破坏;通过对施工过程中监测数据的整理和分析,预测了隧洞断面的最终收敛量,其计算结果符合规范要求,表明初期支护的设计能够满足隧洞围岩稳定性的要求。     

高地应力作用下乌鞘岭深埋长隧道软弱围岩流变规律研究

在高地应力环境下的软弱围岩中修建深埋长隧道,软弱围岩流变一是个突出的工程地质问题。位于兰新铁路上的鸟鞘岭隧道工程在穿越宽迭785m的活动断裂带F7时,软弱围岩发生了显著流变,围岩最大收敛变形超过1m,对支护结构造成了严重破坏。本文在对鸟鞘岭隧道进行长期围岩收敛变形的基础之上,分析了乌鞘岭左右两主洞的收敛变形规律。此外,作者提出了对软岩围岩流变进行工程治理的原则。     

秦岭Ⅰ号隧道围岩压力的理想弹塑性分析

影响洞室稳定性的因素很多,但岩体自身的受力情况是至关重要的。在不考虑支护反力的条件下,将弹塑性应力半径作为变量,分析秦岭Ⅰ号隧道弹塑性区应力随半径的变化规律,为隧道的施工及支护提供参考。     

基于Monte-Carlo法的瑶寨隧道岩体结构性质评价

本文以瑶寨隧道为研究对象,结合现场地质分析与结构面统计,以Monte-Carlo法为基础,对该隧道各测线不同等级围岩分别进行结构面网络模拟,评价遂道岩体的结构性质,并进行工程岩体分类,估算其力学参数,以为采取合适的围岩支护方式提供依据。     

考虑滑面贯通和退化的岩质边坡动力稳定性分析

本文在岩质边坡离散元模型中的岩石块体中设置虚拟节理,将滑动面切割为许多线段相连的直线段,使得模拟滑动面贯通破坏过程成为可能,进而改进了UDEC软件中的Mohr-Coulomb结构面接触模型,使其能够反映结构面在循环荷载下的退化效应。通过算例分析结果表明:考虑滑动面贯通过程的岩质边坡安全系数小于不考虑贯通过程的安全系数,且随着虚拟节理间距的减小,安全系数逐渐增大,最后趋于定值;考虑滑动面退化过程的岩质边坡的安全系数小于不考虑滑动面退化的安全系数,且随着滑动面抗损伤能力的下降,安全系数变小。     

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。     

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。     

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。