隧道工程圍巖穩(wěn)定性影響因素分析與破壞基本判據(jù) 作者：徐銀燕，xuyinyan 作者單位：安徽省建設監(jiān)理有限公司,安徽,合肥,230022 刊名：安徽建筑 英文刊名：anhuiarchitecture 年，卷(期)：2009,16(5) 被引用次數(shù)：2次 參考文獻(5條) 1.鄭穎人隧道圍巖彈塑性隨機有限元分析及可靠度計算[期刊論文]-巖土力學2003(01) 2.王士天;王蘭生工程地質分析原理1993 3.閆春嶺;丁德馨flac在鐵山坪隧道圍巖穩(wěn)定性分析中的應用[期刊論文]-地下空間與工程學報2006(03) 4.蔡美峰巖石力學與工程2002 5.張應龍;師金鋒超大斷面隧道圍巖的穩(wěn)定性分析[期刊論文]-地下空間與工程學報2005(02) 引證文獻(2條) 1.秦海燕.徐良明溫州市地下糧庫圍巖穩(wěn)定性影響因素分析[期刊論文]-

隨著城市建設和公路工程的發(fā)展,隧道工程開挖逐漸向長大型和深埋方向轉移,圍巖穩(wěn)定性日益成為設計和施工的首要問題。本文主要針對圍巖穩(wěn)定性影響因素、破壞機制及基本判據(jù)展開敘述,為隧道施工過程中開挖方案的制定、支護形式的選取提供依據(jù)。

地下洞室圍巖穩(wěn)定性分析——一、無壓洞室圍巖重分布應力計算　　如果洞室半徑相對洞長很小，按平面應變問題考慮，概化為受均布壓力的薄板中心小圓孔周邊應力分布…………　　2塑性圍巖重分布應力　　地下開挖后，洞壁的應力集中最大,當它超過圍巖屈服極限...

隧道圍巖穩(wěn)定性分析是該工程領域亟需解決的問題。本文主要針對圓形斷面隧道圍巖穩(wěn)定性進行分析,建立了合適的地質模型,分析了隧道開挖過程中,隧道圍巖與支護結構相互作用力的變化規(guī)律,為今后的相關研究提供了一個思路。

結合熊渡隧道的工程實踐,通過拱頂沉降、錨桿應力的現(xiàn)場監(jiān)控量測和數(shù)值計算工作,研究了復雜地質條件下巖溶隧道全斷面爆破開挖時圍巖的穩(wěn)定性,研究結果表明,熊渡隧道ⅴ級圍巖段的破碎帶采用現(xiàn)有的施工工藝和支護參數(shù)是可行的,圍巖變形可控,支護結構的支護效果顯著,圍巖基本穩(wěn)定。

隨著科學技術的高速發(fā)展,人們對隧道圍巖穩(wěn)定性研究的方法呈現(xiàn)出各種各樣。文章通過資料的查閱,總結了隧道圍巖穩(wěn)定性研究的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀,在前人研究的基礎上分析了其以后的發(fā)展趨勢。

通過曼歇2號隧道中導洞開挖中的地質素描和資料收集,依據(jù)掌子面和兩壁出露的地質體的巖性、節(jié)理、巖體結構類型、地質構造特征等綜合特征,沿其走向、傾向和傾角的延伸推斷工作面短距離前方的地質情況,應用赤平投影分析法對正洞的圍巖穩(wěn)定性和邊坡的變形破壞做出定性和定量分析,從而預測兩側正洞的地質情況,對連拱隧道上、下行線正洞的施工予以指導和控制,進而達到短期預報的目的。

隧道是修建在底層中的工程結構,在挖開地層并把隧道襯砌修建在地層內的過程中和以后,地層始終對隧道襯砌結構產(chǎn)生作用,本文在提出圍巖穩(wěn)定性基本判據(jù)的基礎上,著重對公路隧道圍巖穩(wěn)定性進行了分析。

基于能量的角度,采用極限分析理論中的上限定理對軟弱圍巖下淺埋隧道的穩(wěn)定性進行分析,得到了圍巖壓力的理論公式。研究表明：埋深、土體容重越大及黏聚力、內摩擦角越小,淺埋隧道的圍巖壓力越大,破壞范圍也越大;當埋深較大、圍巖較好時,淺埋隧道由于自穩(wěn)能力有可能不會發(fā)生破壞,而對于比較差的圍巖,在施工過程中應采取更為安全可靠的支護措施,以防止發(fā)生垮塌破壞。

礦山開采時,不同的施工工藝會形成不同程度的采空區(qū)和崩落空區(qū),可能引起地表開裂和下沉,導致地面建筑物陷落、倒塌及礦區(qū)地震等嚴重地質災害。分別對岷縣寨上金礦采場采用充填采礦法和空場采礦法,借助ansys有限元計算軟件進行數(shù)值模擬,確定最佳的施工方案。計算結果表明:充填采礦法可以有效減少采場地壓,支撐圍巖,減緩采后空區(qū)圍巖的移動和破壞。

基于能量的角度,采用極限分析理論中的上限定理對軟弱圍巖下淺埋隧道的穩(wěn)定性進行分析,得到了圍巖壓力的理論公式。研究表明：埋深、土體容重越大及黏聚力、內摩擦角越小,淺埋隧道的圍巖壓力越大,破壞范圍也越大;當埋深較大、圍巖較好時,淺埋隧道由于自穩(wěn)能力有可能不會發(fā)生破壞,而對于比較差的圍巖,在施工過程中應采取更為安全可靠的支護措施,以防止發(fā)生垮塌破壞。

在隧道下穿水庫施工中為了確保安全對隧道底部進行了注漿加固,對其加固方案進行了有限元數(shù)值模擬,通過數(shù)值模擬結果分析驗證了注漿加固的效果,為隧道安全施工提供了依據(jù)。

隧道圍巖支護系統(tǒng)是隧道工程施工中的一個重點。本文主要介紹了隧道圍巖支護結構穩(wěn)定性的相關問題,對相關概念和研究狀況進行了較為詳細的闡述。

深埋隧道圍巖_支護結構穩(wěn)定性研究——依據(jù)隧址區(qū)工程地質特征，建立通—渝深埋公路隧道1:1實體模型。通過有限元數(shù)值模擬，結合量測資料，分析了隧道按全斷面法和臺階法動態(tài)施工過程圍巖-支護結構屈服接近度、位移和應力特征，以及支護結構鋼支撐受力、二次襯...

依據(jù)隧址區(qū)工程地質特征,建立通—渝深埋公路隧道1:1實體模型。通過有限元數(shù)值模擬,結合量測資料,分析了隧道按全斷面法和臺階法動態(tài)施工過程圍巖-支護結構屈服接近度、位移和應力特征,以及支護結構鋼支撐受力、二次襯砌軸力和彎矩特征。結果表明,在相同的地質條件和支護條件下,臺階法較全斷面法沒有明顯的優(yōu)勢,為深埋公路隧道優(yōu)化設計和施工提供了科學依據(jù)。

采用大型數(shù)學軟件matlab對監(jiān)控量測數(shù)據(jù)進行回歸分析等數(shù)學處理,找出監(jiān)控量測數(shù)據(jù)之間的相關性并模式化為量測曲線和數(shù)學方程,使經(jīng)過數(shù)學處理后的數(shù)據(jù)能有效反映圍巖發(fā)展趨勢及最終位移量。根據(jù)得到的巖性參數(shù)進行水平劃分,得到各水平參數(shù)并進行正交組合進而得到試驗方案。通過采用數(shù)值模擬軟件midas/gts模擬各試驗方案下圍巖的最終位移量,由此得到神經(jīng)網(wǎng)絡的訓練樣本數(shù)據(jù)庫。然后通過matlab編制的巖性參數(shù)反演程序進行反分析,得出該段巖體的等效巖性參數(shù)。最后利用midas/gts正演計算,得到隧道在開挖支護后圍巖的應力-應變分布和最終位移值,以此來評價圍巖穩(wěn)定性。

隨邊坡工程大型機械開挖以來,邊坡開挖施工過程中常常出現(xiàn)一坡到底的開挖現(xiàn)場,同時開挖邊坡一般都要放置一定的時間才能進行防護,有時受某種因素影響,開挖邊坡可能放置相當長一段時間才能進行防護,結果造成工程中大量臨時邊坡失穩(wěn)。應用數(shù)值計算分析了開挖邊坡變形破壞過程及對穩(wěn)定性的影響,同對超高邊坡支護提出了建議,研究結果對工程實踐有一定的參考作用。

為避免錨桿支護過?；蛑ёo不足以及快速地、準確地評價被錨隧洞圍巖穩(wěn)定性,首先將巖石和錨桿的復合體考慮成材質均勻的加固體,基于彈性理論推導出加固體的物理力學參數(shù)表達式,建立了圍巖與加固體協(xié)調變形力學模型,并對該模型進行彈塑性力學分析,同時提出了圍巖穩(wěn)定性評價方法,最后將該理論與已有理論和數(shù)值模擬進行了對比,研究不同錨桿支護強度對圍巖穩(wěn)定系數(shù)的影響。結果表明,通過文中理論得到的隧洞塑性圈半徑以及洞壁位移與已有理論的計算結果相比分別相差0.8%和2.1%,并且理論計算值與數(shù)值模擬的結果能較好地吻合,從而驗證了文中理論的合理性；錨桿長度和錨桿間排距對圍巖穩(wěn)定性影響較大,錨桿支護設計遵循長而疏、短而密的原則；當間排距減小或者預緊力增大時,所需要的最佳錨桿長度有所減小。文中理論可為錨桿支護下的隧洞圍巖穩(wěn)定性研究提供相對簡潔快速的定量計算方法。

采用有限元方法,初步研究了隧洞在埋深為33,233,433m時,在ⅰ~ⅴ級圍巖的受力、塑性變形和位移變化。研究發(fā)現(xiàn),在同一埋深下,隨著圍巖破碎程度的增加,圍巖的受拉區(qū)和塑性變形區(qū)逐漸從拱頂、底向邊墻轉移,并可能在邊墻處發(fā)生拉應力突增現(xiàn)象,突增幅度隨埋深的增加而增大。隧洞的拱頂、邊墻和拱底都會產(chǎn)生較大位移;隨著埋深的增加和巖體的破碎,拱頂和拱肩的位移會超過其他部位。計算結果和已有的模型試驗結果相比較,論證了研究方法和結論的合理性。

在地下工程的施工過程中,圍巖的穩(wěn)定性對于工程整體的施工質量以及安全性都有著十分重大的影響,直接關系到地下工程的施工效果.本文針對地下工程引水隧洞施工過程中具體發(fā)生的一些狀況,結合隧道圍巖的穩(wěn)定性進行分析,旨在使地下工程引水隧洞的建設更加具有安全性.

根據(jù)隧道的工程地質條件,確定了圍巖穩(wěn)定性的影響因素,即巖體的基本物理、力學性質、地下水以及節(jié)理發(fā)育條件等。在此基礎上,運用可拓學理論,選取了對隧道圍巖穩(wěn)定性有重要影響的參數(shù)指標,在此基礎上,建立隧道圍巖穩(wěn)定性定量評價模型,并通過可拓學計算程序,得出隧道圍巖穩(wěn)定性評價結果,將其與按相關規(guī)范計算的圍巖穩(wěn)定性評價結果相對比,結果基本吻合,因此,可以考慮將可拓學理論應用在隧道圍巖穩(wěn)定性評價的工作中。

煤礦巷道圍巖穩(wěn)定性與適時支護分析——巷道開挖后圍巖發(fā)生位移變形，需采用支護加固，以阻止圍巖強度進一步衰減，通過對確保圍巖穩(wěn)定的定性和定量分析，證明適時支護對圍巖穩(wěn)定的重要性，同時，闡述了實際支護過程中如何界定適時支護的一般性原則，具有普遍的...