黄土隧道围岩破坏模式离散元分析

为系统研究黄土隧道围岩破坏模式,采用颗粒流程序PFC2D进行离散元分析,离散元分析与现场实际的破坏模式基本吻合.对于黄土围岩而言,随着模型荷载逐渐增大,拱顶处先出现破坏,然后初始塌落拱出现,同时破坏向拱脚蔓延;塌落拱进一步向围岩深部发展.埋深是影响塌落拱发展的关键因素.当埋深较小时,形成蔓延至地表的贯通性裂缝甚至塌陷坑;当埋深足够大时,形成稳态塌落拱,与普氏理论类似.压力拱的发展与塌落拱相对应,隧道形成稳态的塌落拱,同时围岩的压力拱亦达到稳定,且拱部压力拱范围扩展较快;反之,即为破坏延伸至地表无法形成压力拱.离散元模型揭示了V级围岩条件下大断面黄土隧道围岩破坏模式,对隧道支?护参数的确定具有重要意义.     

浅谈公路隧道的光面爆破

光面爆破的实质是按照隧道断面的设计轮廓线合理布置周边眼而进行的一种控制爆破，实质上就是爆破光面层，而实施爆破之后，在隧道周边形成一个光滑平整的边壁，使隧道断面既符合设计轮廓要求，又要使围岩不产生损伤，从而保持围岩的完整和自身承载能力，以达到快捷、高效、优质的施工目的。光面爆破分为全断面一次爆破和预留光面层两种。     

不同形式单侧壁扩建下在建隧道受荷差异性研究

不同形式的扩建方式是影响隧道施工经济安全的关键技术问题,为研究不同形式下单侧壁扩建方式对在建隧道围岩受载特征的影响,通过结合实测数据与数值模拟相结合的手段,揭示了在建隧道全状态下围岩体结构的形变特征规律,并定量刻画了不同方式、不同距离下在建隧道开挖支护形式的力学特征,探明确定最优的施工方案。研究结果表明：(1)在建隧道扩建区段内,围岩体产生的变形偏压量数值上整体增幅85%左右,拟建区段内,水平位移增幅较竖向位移增幅大20%左右;(2)基于单侧壁台阶法开挖形式,循环距离每增加0.5 m,围岩体结构变形增幅在5%～20%左右;(3)开挖循环间距为4 m时是单侧壁全断面开挖法的最优施工距离。     

侧方近接溶洞对隧道影响的数值模拟研究

以千岛湖引水工程为背景,利用Abaqus有限元软件针对不同接触段长度、不同围岩等级的隧道与溶洞建立模型,得出了隧道断面不同位置的位移、应力,从拱顶沉降、洞周收敛、拱腰内外壁应力等多个方面对比。结果表明,随着接触段长度的增加,拱腰衬砌的应力、位移显著增加,应力集中现象明显,且在较弱的围岩条件下增长幅度更大。     

水平岩层隧道破坏机理及施工对策研究

水平岩层隧道是指在倾角为接近于0°的地层围岩中修建的隧道。在此种地质条件下修建隧道,往往会出现拱顶塌落的现象;按照围岩地层岩性及层理厚度的不同,对水平岩层隧道的破坏形态进行了总结并分析了其破坏成因;此外,采用3DEC离散元数值模拟软件对水平岩层隧道自承拱的现象进行了验证,证实隧道压力拱现象在水平岩层隧道中的存在。针对水平岩层隧道围岩破坏的特点,依据新奥法理念,在超前地质预报、控制爆破、超前支护、监控量测四个方面提出了相应的施工对策。     

隧道下穿铁路桥段围岩稳定性研究

随着城市经济地高速发展,城市交通压力日趋严重,一二线城市将地铁建设列为城市重点建设项目。地铁的建设过程中需要下穿既有建筑物,并且地铁会与建筑物产生相互作用,影响着两者的结构稳定性。本文以隧道下穿铁路桥段围岩为例,通过围岩变形进行现场监测,并进行必要的数值模拟。通过分析结果,可知:在挖掘过程中,出现在掌子面附近的断面位移变化较大,竖向位移中最大处在拱顶,水平位移中最大处在拱腰。随着挖掘进行,洞口附近断面趋于稳定,因此初期支护的结构设计必须满足施工的要求。     

紫云隧道临时加固护拱拆除方案研究

针对在建紫云到望谟高速公路紫云隧道临时加固护拱拆除案例,介绍了拆除护拱的施工工艺,结合现场条件,采用数值模拟计算分析手段,对护拱拆除过程中围岩及初期支护的变形与内力进行了分析。分析结果表明,隧道开挖、施做护拱过程中围岩及初期支护结构的变形、内力变化显著,护拱施做后围岩逐渐趋于稳定,拆除护拱过程对围岩稳定性及初期支护结构影响不大,可进行护拱结构拆除并及时施做二次衬砌。     

围岩隧道台阶法施工中的拱脚控制技术探讨

拱脚的固定施工是在隧道工程施工中常常需要进行的,以此来保证基底的稳定性。而保证隧道拱脚的稳定性,并不是采用一般台阶施工方法就能完成,尤其是在针对围岩隧道施工中不利于控制于拱脚稳定性,本文则结合大独山隧道实例来分析它围岩隧道拱脚变形特征,及台阶法施工中拱脚沉降机制和拱脚控制技术,以供施工单位在未来具体施工中结合参考。     

隧道衬砌剥落开裂的整治分析

1　病害简况李木沟隧道位于包白线 DK5 2 km+ 390处 ,属单线隧道 ,全长 2 67m。隧道于 1 95 6年 1 1月贯通交付运营使用。隧道衬砌厚度为 40 cm,其中有 2 7m长厚度为 60 cm。衬砌材料采用长白山 40 0 #矿渣硅酸盐水泥 ,当地卵石及河沙 ,隧道围岩以片麻岩为主 ,部分地段穿过粉沙土。隧道衬砌不但要随地层压力 ,而且受到围岩膨胀力的作用 ,由于该地区冬季最低气温可达零下 30度 ,所以还承受冻胀引起的冻胀力。 1 994年包头工务段发现隧道内避车洞及其拱线处有裂纹 ,最宽处已达 3mm,除此之外还有许多细小裂纹 ,已威胁行车安全。另外 ,由于过往…     

谈光爆造型的选择应用及其理论探讨

在多年的实践中观察发现半圆拱及圆孤拱巷道与三心拱巷道相比较,有承压能力好,画眼施工操作中易于进行的优点,但是在相同利用率的前提下,半圆拱及圆孤拱巷道都较三心拱巷道多出货、劳动强度大,造价高,施工速度慢,凡是用三心拱施工的巷道在地压的作用下很大一部分在大小圆结合处附近出现裂隙,冒落使巷道造型与受力状态出现不同程度的改变。另外,画眼操作中施工者很难画出标准的三心拱。因此,就如何改善围岩应力状态,简化画眼程序这一问题,经反复探讨,我们提出以椭圆拱代替三心拱,用“直尺”画眼法代替繁琐的画眼方法并在向阳三矿开拓工程施工中得到较好的应用。下面就椭圆拱与三心拱作分析比较。一、椭圆拱与三心拱轮廓线的差别三心拱由两个小圆O_2O_3扇大圆O_1,在B、C点内切而组成的轮廓线(如图1)其     

用于复合型裂纹问题的一个开裂准则

利用两个基本假设:(1)裂纹启裂方向沿裂尖距其近旁等应变能密度线最近的方向;(2)当裂纹尖端近旁材料的有效应力达到1型平面应变裂纹开裂的临界应力时即发生启裂,由引给出了复合型裂纹的基于应变能和应力的混合型开裂准则,第一个假设,开裂角方程可以写成[(1—k)sinθ_0+sin2θ_0]K_Ⅰ~2+2[2cos2θ_0+(1—k)cosθ_0]K_ⅠK_Ⅱ-[(1—k)sinθ_0+3sin2θ_0]K_Ⅱ~2=0。该方程与Sih等人的复合型裂纹的S准则的结论相同。而Sih的S准则的开裂角经大量实验证明是有效的、较为准确的。本文的假定(1)有明确的理论基础,完全不同于S准则中的应变能密度因子。由第二个假定,开裂条件可以写成C_(11)K_Ⅱ~2+2C_(12)K_ⅠK_Ⅱ+C_(22)K_Ⅱ~2+C_(33)K_Ⅲ~2+=K_(IC)~2式中C_(ij)=3/4b_(ij)(θ_0);θ_0就是由第一个假设给出的开裂角,b_(ij)是θ的函数(见王锋,断裂力学)。     

软弱围岩隧道台阶法施工中拱脚稳定性及其控制技术

在隧道工程施工中,常常需要进行拱脚的固定施工,以此来提高基底的稳定性。但是在实际的工程施工中,并不是采用一般台阶施工方法就能保证隧道拱脚的稳定性的,尤其是在软弱围岩的隧道施工中,更是很难把握施工重点,不利于拱脚稳定性施工的控制。现本文中就主要以山西临汾市吉县至河津高速公路（简称吉河高速）蒿地岭隧道为例,来探讨在软弱围岩隧道施工中,采用台阶法施工时如何提高拱脚的稳定性,并简单分析了其施工质量控制技术。     

大断面隧道施工方法的探讨

分析探讨了大断面隧道施工中的几种方法,并以金寨隧道为工程背景,详细介绍了三台阶七步开挖法在大断面隧道施工中的成功应用,总结出了一些双线铁路大断面隧道软弱围岩的施工技术.     

软弱围岩隧道现场监测及围岩变形特性分析

在深埋隧道施工过程中,需对隧道中穿越的软弱地层进行围岩变形实时监测,掌握围岩变形规律,及时对支护参数进行调整,以保证隧道施工快速安全有效地进行。本文选取某在建隧道软弱泥灰岩断面围岩两帮收敛变形、拱顶下沉、围岩内部位移等关键参数进行实时监测并分析对比,得出该地层围岩变形基本特征,判定出围岩松动圈范围,为类似地层隧道施工提供参考依据。     

隧道开挖围岩稳定性分析

隧道围岩稳定性分析是该工程领域亟需解决的问题。本文主要针对圆形断面隧道围岩稳定性进行分析,建立了合适的地质模型,分析了隧道开挖过程中,隧道围岩与支护结构相互作用力的变化规律,为今后的相关研究提供了一个思路。     

基于流固耦合效应的水下盾构隧道围岩稳定性研究

为研究考虑流固耦合效应下水下盾构隧道施工期围岩稳定性,以太原地市轨道交通2号线下穿河底区间段为工程背景,研究采用数值模拟和监控量测相结合的方法,基于应力场与渗流场耦合机理,运用Flac3D数值软件建立三维数值模型,分析了盾构隧道施工过程中围岩应力场、围岩渗流场、围岩位移场的分布特征。研究结果表明：盾构隧道开挖贯通后,围岩竖向应力场在隧道周边呈漏斗状分布,且最大值分布在隧道拱底处;盾构隧道的掘进开挖对位移场的影响范围由拱底逐渐向河底下扩展,且在两隧道中部沉降变形出现叠加现象;在隧道施工过程中应重点监测隧道拱腰两侧水压变化,防止发生涌水;地表沉降曲线实测结果与数值模拟计算结果大致吻合,研究结果可为水下盾构隧道施工安全提供设计理论依据提和支持。     

多隐伏溶洞对隧道围岩稳定性影响的数值模拟分析

以德寨隧道为工程背景,对隧道拱顶与左边墙存在隐伏溶洞时围岩的应力和位移进行了数值模拟计算分析,结果表明:与无溶洞相比,隧道围岩的应力和位移都受到明显影响;拱顶及靠近溶洞一侧的拱脚水平应力增加最为明显,拱腰出现竖直应力集中,水平位移值增大2~3倍;通过对德寨隧道现场监测数据分析,验证了模拟结果的合理性,对相似工程的设计、施工和监测具有参考意义。     

基于相对高差法分析隧道围岩变形规律

文章采用相对高差法来监控隧道因施工扰动产生的岩体变形,通过对隧道施工过程中隧道围岩变形监测,分析拱顶沉降突变、周边收敛等现象,发现隧道在破坏前围岩的变形规律,可知在隧道开挖后15天内需进行重点监测,发生围岩沉降突变的断面进行加固,对隧道围岩变形的监测和安全施工具有参考意义。     

基于ANSYS的云桂铁路软岩偏压隧道数值模拟与分析

文章采用ANSYS有限元分析软件对云桂铁路思林2号V级围岩浅埋偏压条件下隧道初始状态、开挖后支护两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：偏压隧道最不利位置出现在隧道偏向山脊一侧的拱脚处：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。     

地铁隧道断面测量方法研究

地铁隧道的开挖是隧道施工的一道重要工序,如何能够精确算出超欠挖量,这就要根据测出的隧道开挖的实际轮廓线来与设计进行对比计算。我国目前在地铁隧道开挖测量方法中,分别以断面仪法、全站仪机载程序法和三维激光扫描仪法。下文根据这三种方法及其优缺点进行分析研究。