基于g106國(guó)道的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),討論了拱頂沉降和周邊收斂隨掌子面掘進(jìn)深度的變化規(guī)律,并利用回歸分析進(jìn)行了擬合。通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與擬合結(jié)果的對(duì)比表明:拱頂下沉與周邊收斂均隨著掌子面的掘進(jìn)深度呈非線性變化關(guān)系。

介紹了隧洞圍巖的地質(zhì)條件及圍巖類(lèi)別與設(shè)計(jì)之間的關(guān)系,闡明了兩種不同設(shè)計(jì)理論、方法的差異,主要表現(xiàn)在同類(lèi)別圍巖的初期支護(hù)和襯砌結(jié)構(gòu)差異較大,新奧法設(shè)計(jì)的支護(hù)系統(tǒng)要顯得柔弱些。針對(duì)工程施工中出現(xiàn)的問(wèn)題,提出了一些看法。

地下洞室支護(hù)措施的選取取決于圍巖類(lèi)別的劃分,也直接影響工程的投資和運(yùn)行的安全。中條山供水工程實(shí)行的設(shè)計(jì)、施工總承包,使設(shè)計(jì)與施工一體化,通過(guò)勘察分析及對(duì)圍巖的變形進(jìn)行監(jiān)測(cè),全面、客觀地評(píng)價(jià)了洞室圍巖巖體質(zhì)量和穩(wěn)定性,調(diào)整優(yōu)化了設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù),使工程的支護(hù)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)科學(xué)化和經(jīng)濟(jì)合理化

采用三維非線性有限元法,對(duì)東深供水改造工程鳳崗隧洞施工期圍巖的應(yīng)力和變形進(jìn)行了仿真分析,研究了圍巖的應(yīng)力變形的分布與變化規(guī)律和圍巖的穩(wěn)定性,探討了支護(hù)措施的合理性,介紹了施工期圍巖的收斂變形觀測(cè)成果.綜合對(duì)比分析觀測(cè)與計(jì)算成果,證實(shí)了v類(lèi)巖區(qū)和有斷層破碎帶的巖區(qū)采取鋼管拱架與噴混凝土+錨桿聯(lián)合強(qiáng)支護(hù)的經(jīng)濟(jì)合理性,為實(shí)際工程施工提供了重要參考.

為確保隧道建筑限界準(zhǔn)確,一般將隧道設(shè)計(jì)預(yù)留變形量作為圍巖極限位移值。十堰至房縣高速公路隧道地層以軟巖為主,采用上述變形標(biāo)準(zhǔn),大部分地段圍巖變形量超過(guò)臨界值,造成預(yù)警頻繁,對(duì)施工進(jìn)度造成一定的影響。通過(guò)對(duì)拱頂沉降和周邊收斂實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,研究了軟巖隧道合理的變形位移極限值和預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)。研究結(jié)果可用做后續(xù)施工指導(dǎo),對(duì)軟巖隧道監(jiān)控量測(cè)工作有一定借鑒意義。

為研究斷層破碎帶隧道施工圍巖變形規(guī)律,采用數(shù)值模擬方法分別考查了臺(tái)階法、預(yù)留核心土法和三臺(tái)階法施工時(shí)圍巖變形及地表沉降情況.結(jié)果表明:斷層破碎帶隧道施工圍巖變形量隨著荷載步增加趨于穩(wěn)定,臺(tái)階法造成的拱頂沉降值較大,三臺(tái)階法和預(yù)留核心土法能較好的控制隧道拱頂沉降;隧道周邊收斂值也隨荷載步增加逐漸穩(wěn)定,臺(tái)階法周邊收斂值最大、三臺(tái)階法周邊收斂值最小;地表沉降隨荷載步增加逐漸達(dá)到穩(wěn)定,臺(tái)階法施工造成的地表沉降最明顯,三臺(tái)階法次之,預(yù)留核心土法地表沉降控制效果最好;預(yù)留核心土法隧道上方橫向形成明顯的沉降槽,隨著荷載步增加沉降槽趨于明顯,最終達(dá)到穩(wěn)定.

針對(duì)濕地隧道在我國(guó)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較少,其監(jiān)控量測(cè)在施工中的應(yīng)用也相對(duì)困難的現(xiàn)狀,通過(guò)對(duì)菩薩崗濕地隧道進(jìn)行實(shí)地監(jiān)測(cè),對(duì)其周邊圍巖進(jìn)行了研究,結(jié)合回歸分析所得結(jié)果,預(yù)測(cè)并最終得出了圍巖穩(wěn)定結(jié)論。

目前,我國(guó)煤礦已經(jīng)進(jìn)入深部開(kāi)采階段,巷道圍巖變形破壞嚴(yán)重給巷道施工和生產(chǎn)勞動(dòng)構(gòu)成威脅。在復(fù)雜高地應(yīng)力條件下,確保圍巖穩(wěn)定是保障煤礦安全生產(chǎn)的重要前提。因此,研究圍巖變形規(guī)律具有重要意義。周邊位移測(cè)量是一種簡(jiǎn)單有效的研究圍巖變形規(guī)律的方法,可以獲得最直觀的巷道圍巖應(yīng)力變化狀態(tài),為判斷巷道穩(wěn)定性提供可靠的依據(jù),從而指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)和施工。

黃土隧道開(kāi)挖中的變形與穩(wěn)定是重要的工程問(wèn)題,為探索黃土隧道臺(tái)階法施工中的圍巖變形規(guī)律,以巴準(zhǔn)鐵路敖包溝隧道出口段的施工為例,采用數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)對(duì)敖包溝隧道臺(tái)階法施工過(guò)程進(jìn)行了分析,為隧道支護(hù)與加固提供依據(jù)。研究表明,拱頂下沉與水平收斂在隧道上臺(tái)階開(kāi)挖后變形較大,地表沉降槽影響范圍主要集中在距隧道中線20m范圍內(nèi),且地表沉降主要由上臺(tái)階開(kāi)挖引起,從拱頂?shù)降乇淼牡貙映两狄?guī)律是沉降值從拱頂?shù)降乇沓视纱蟮叫?變化為先急后緩的曲線分布態(tài)勢(shì)。

運(yùn)用相似模型試驗(yàn)和數(shù)值分析成果,分析巖溶區(qū)公路隧道在全斷面開(kāi)挖過(guò)程中的圍巖變形特性.提出了巖溶區(qū)全斷面開(kāi)挖隧道圍巖變形時(shí)空曲線的一般模式.在此基礎(chǔ)上,建立了巖溶區(qū)圍巖穩(wěn)定性判別標(biāo)準(zhǔn),給出超前支護(hù)和二次襯砌的最佳時(shí)機(jī).并運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)數(shù)據(jù)的結(jié)果驗(yàn)證了所提出的巖溶區(qū)全斷面開(kāi)挖隧道圍巖變形規(guī)律的正確性.

采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論,以滬昆客專(zhuān)高家屯隧道監(jiān)控量測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析。結(jié)果表明,隧道凈空收斂和栱頂沉降與圍巖級(jí)別、時(shí)間因素和施工因素等呈正相關(guān),并與隧道圍巖級(jí)別相關(guān)性最好,研究結(jié)果可作為石灰?guī)r地區(qū)巖溶隧道施工方法和支護(hù)方案選擇的重要參考依據(jù),對(duì)確定合理的隧道二次襯砌時(shí)間具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

新九燕山隧道紅黏土段圍巖變形規(guī)律分析及控制技術(shù)——新九燕山隧道是包西鐵路二線控制性工程，其中有2km左右的紅黏土圍巖。首先通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)取樣，對(duì)紅黏土進(jìn)行了物理特性和力學(xué)特性分析。在此基礎(chǔ)上，采用了flac軟件對(duì)紅黏土圍巖的變形進(jìn)行了模擬分析，同時(shí)考慮...

隧道圍巖變形監(jiān)測(cè)及變形規(guī)律分析

為了探討小間距隧道圍巖的變形穩(wěn)定性,進(jìn)行穩(wěn)定安全的凈距設(shè)計(jì),基于地下洞室圍巖的容許變形規(guī)定或規(guī)范,以及大量的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)信息和變形規(guī)律數(shù)值模擬結(jié)果,利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,對(duì)圍巖為石灰?guī)r和千枚巖的小間距隧道建立了容許變形控制方程,該方程綜合考慮了小間距隧道跨度、間距大小、埋深、圍巖變形規(guī)律及強(qiáng)度特性等影響因素。依據(jù)該方程對(duì)圍巖為石灰?guī)r和千枚巖的小間距隧道工程的穩(wěn)定安全性進(jìn)行了檢驗(yàn)分析,并與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)位移進(jìn)行了比較分析,其可用于中硬巖和硬巖小間距隧道圍巖周邊水平容許位移和拱頂垂直容許下沉位移的計(jì)算。

季節(jié)性?xún)鐾恋貐^(qū)黃土隧道穩(wěn)定性受較多因素影響,為了研究含水量變化和凍融循環(huán)次數(shù)對(duì)黃土隧道圍巖變形規(guī)律的影響,以山西陽(yáng)曲1號(hào)隧道為研究對(duì)象,對(duì)不同含水量黃土隧道進(jìn)行多次凍融循環(huán)后的圍巖變形規(guī)律進(jìn)行研究。結(jié)果表明,含水量不變時(shí),位移拱底最大,水平次之,拱頂最小;含水量增加時(shí),水平、豎向位移迅速增加。凍融循環(huán)次數(shù)增加時(shí),圍巖水平位移、豎向位移都增加,產(chǎn)生較大變形,含水量越大,這種影響也越大。圍巖在相同凍融循環(huán)情況下,拱底豎向位移最大,其次為拱頂豎向位移,拱腰處水平位移最小。隨著圍巖經(jīng)歷凍融循環(huán)次數(shù)的增加,水平位移、豎向位移都增加,產(chǎn)生較大變形,對(duì)圍巖整體穩(wěn)定性產(chǎn)生較大影響。隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加,拱頂豎向位移、拱底豎向位移增長(zhǎng)速率大于邊墻水平位移,在拱頂拱底產(chǎn)生較大變形。

某工程引水隧洞施工過(guò)程中軟質(zhì)圍巖洞段出現(xiàn)了嚴(yán)重的洞室變形、掌子面的坍塌,為研究軟質(zhì)圍巖變形的原因及工程處理對(duì)策,根據(jù)本工程的特點(diǎn)和開(kāi)挖洞段的技術(shù)資料,通過(guò)原位測(cè)試和試驗(yàn)、監(jiān)測(cè)等手段和方法,分析論證軟質(zhì)圍巖的變形特征和機(jī)理,提出了與之相適應(yīng)的施工方法和工程處理措施。

以寧夏中南部某引水工程為對(duì)象,研究隧洞軟巖的工程特性,為工程設(shè)計(jì)、施工和安全運(yùn)用提供科學(xué)依據(jù)。通過(guò)勘探、試驗(yàn)、測(cè)試和數(shù)值模擬等手段,研究軟弱圍巖水理特性、脹縮性、流變特性、力學(xué)特性和變形機(jī)理。從軟巖的物質(zhì)組成、賦存環(huán)境等方面揭示了其區(qū)域特性方面的差異及軟弱圍巖變形隨環(huán)境的變化規(guī)律,提出了平緩層狀軟弱圍巖隧洞支護(hù)時(shí)機(jī)及支護(hù)措施。寧夏中南部地區(qū)廣泛分布的白堊系、第三系泥質(zhì)系列軟巖由于其親水性強(qiáng),具有脹縮、崩解、流變、時(shí)間效應(yīng)和對(duì)環(huán)境變化敏感等工程特點(diǎn),容易引起隧洞的變形破壞,研究成果從開(kāi)挖方式、保護(hù)時(shí)機(jī)和支護(hù)技術(shù)方面,為采取有效的措施抑制或減弱泥巖產(chǎn)生對(duì)工程不利的變形影響提供依據(jù)。

從分析小煤柱沿空掘巷特殊應(yīng)力壞境和圍巖力學(xué)結(jié)構(gòu)入手,理論計(jì)算了弧形三角塊的變形失穩(wěn)情況,強(qiáng)調(diào)應(yīng)立足于高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨桿(索)的支護(hù)路線,改善巖體自身的力學(xué)性能,從而控制圍巖失穩(wěn)變形。以謝橋煤礦13318e厚層砂巖頂板留小煤柱沿空掘巷工作面為工程背景,分析了留小煤柱沿空掘巷圍巖在掘進(jìn)、回采階段的變形規(guī)律,說(shuō)明工作面回采時(shí)超前應(yīng)力集中是圍巖變形的主要因素,同時(shí)得到了沿空掘巷圍巖變形的幾點(diǎn)有益結(jié)論,為類(lèi)似工程的支護(hù)和分析提供借鑒。

隧道錨施工工序繁瑣、圍巖擾動(dòng)交互作用明顯,力學(xué)行為復(fù)雜。以岱山大橋隧道錨碇施工為工程原型,采用數(shù)值模擬結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)隧道錨施工期間圍巖變形進(jìn)行了深入分析。研究發(fā)現(xiàn):上臺(tái)階開(kāi)挖對(duì)圍巖擾動(dòng)最大,并伴有較大變形速率,但后行洞開(kāi)挖對(duì)先行洞圍巖的變形影響較小;小凈距隧道錨室采取兩側(cè)洞身開(kāi)挖面錯(cuò)開(kāi)一定距離進(jìn)行,可有效減少相互影響,并根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)揭示了錨室圍巖變形規(guī)律及發(fā)展模式,為同類(lèi)工程的施工和設(shè)計(jì)提供了有益的參考。

隧道錨施工工序繁瑣、圍巖擾動(dòng)交互作用明顯,力學(xué)行為復(fù)雜。以岱山大橋隧道錨碇施工為工程原型,采用數(shù)值模擬結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)隧道錨施工期間圍巖變形進(jìn)行了深入分析。研究發(fā)現(xiàn)：上臺(tái)階開(kāi)挖對(duì)圍巖擾動(dòng)最大,并伴有較大變形速率,但后行洞開(kāi)挖對(duì)先行洞圍巖的變形影響較小;小凈距隧道錨室采取兩側(cè)洞身開(kāi)挖面錯(cuò)開(kāi)一定距離進(jìn)行,可有效減少相互影響,并根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)揭示了錨室圍巖變形規(guī)律及發(fā)展模式,為同類(lèi)工程的施工和設(shè)計(jì)提供了有益的參考。

注漿是隧道圍巖加固與涌水封堵的主要技術(shù)手段,當(dāng)圍巖較為破碎且自穩(wěn)能力較差時(shí),注漿過(guò)程中若采取了不合適的注漿壓力,極易造成圍巖大變形甚至塌方等次生災(zāi)害?；跐B流-應(yīng)力耦合理論,選取典型隧道開(kāi)挖斷面,建立注漿作用下滲流場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)數(shù)學(xué)模型,運(yùn)用comsol多物理場(chǎng)耦合軟件分析注漿過(guò)程中注漿壓力作用下隧道圍巖的變形規(guī)律。結(jié)果表明,圍巖等級(jí)為ⅴ時(shí),注漿過(guò)程中注漿壓力不斷向隧道周?chē)貙又袛U(kuò)散與傳遞,滲流場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)分布隨注漿孔深度增加呈現(xiàn)衰減趨勢(shì);隨著注漿壓力的提高,應(yīng)力發(fā)生急劇變化,并不斷地向圍巖深部轉(zhuǎn)移;注漿初期,圍巖變形速率急劇上升,注漿后期圍巖變形速率下降,且變形量趨于穩(wěn)定。依托具體工程實(shí)例,提出了合理選擇注漿壓力的控制技術(shù),保證了圍巖的穩(wěn)定和安全。

為了隧道洞口段安全作業(yè)，保證工程順利推進(jìn)，首先進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的裂縫觀察，做好統(tǒng)計(jì)工作，主要對(duì)裂縫的數(shù)量、寬度等進(jìn)行觀察和統(tǒng)計(jì)；其次對(duì)洞口段進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，并對(duì)所測(cè)得數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析。在數(shù)據(jù)科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)具體情況，分析洞口段主要存在的問(wèn)題．及可能產(chǎn)生的影響，并給出一些結(jié)論和建議，促進(jìn)工程順利開(kāi)展。