现场监控量测的龙潭隧道施工期围岩稳定性

赛果高速公路工程的赛里木湖和将军沟隧道是新疆地区的长大高速公路隧道,具有地质环境条件复杂、岩层节理裂隙发育、风化严重、含水丰富且隧道的大部分位于赛里木湖湖面以下、围岩变形大和自稳时间短等特点。通过严格采用新奥法施工,根据开挖面地质素描、周边收敛、拱顶下沉、锚杆轴向力、地表下沉、喷层应力、格栅拱架内外力、围岩体内变形、二衬应力和外力等监控量测内容,以及地质雷达超前地质预报,及时进行设计变更并调整初期支护参数和施工工艺,确保了各条隧道的安全和经济施工。针对砂砾岩土和呈流塑状的炭质泥岩,给出了在初期支护条件下围岩的变形特征以及稳定性状态和临界准则。其监控量测结果对相类似隧道的设计与施工具有参考价值。

为保证雪山梁隧道隧道开挖过程中的施工安全,文中详细介绍了围岩变形监测方案与断面布设方法,并借助bp神经网络的超强非线性拟合能力,对断面k11+603的拱顶沉降位移和周边收敛位移实测值进行了回归分析。分析结果表明:bp神经网络预测模型能较好的拟合拱顶沉降位移和周边收敛位移实测值,可以作为围岩稳定性判定的依据。

围岩施工期稳定性是隧道工程安全的面临的重要问题.针对黑山隧道黄土隧道开展数值模拟计算分析,基于施工期间隧道拱顶沉降和围岩洞内收敛变形特点,研究分析了考虑隧道左、右线施工期相互影响,进而分析隧道初期支护结构效果.计算结果表明:掌子面推进过程是影响围岩变形的重要因素;隧道先行先开挖隧道产生的地应力重新分布相当于使右线埋深增大,有利于形成拱效应;表明初期表面支护的强度能很好的满足稳定性控制的要求,并具有可靠的安全余度.

通过曼歇2号隧道中导洞开挖中的地质素描和资料收集,依据掌子面和两壁出露的地质体的岩性、节理、岩体结构类型、地质构造特征等综合特征,沿其走向、倾向和倾角的延伸推断工作面短距离前方的地质情况,应用赤平投影分析法对正洞的围岩稳定性和边坡的变形破坏做出定性和定量分析,从而预测两侧正洞的地质情况,对连拱隧道上、下行线正洞的施工予以指导和控制,进而达到短期预报的目的。

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。

结合熊渡隧道的工程实践,通过拱顶沉降、锚杆应力的现场监控量测和数值计算工作,研究了复杂地质条件下岩溶隧道全断面爆破开挖时围岩的稳定性,研究结果表明,熊渡隧道ⅴ级围岩段的破碎带采用现有的施工工艺和支护参数是可行的,围岩变形可控,支护结构的支护效果显著,围岩基本稳定。

随着科学技术的高速发展,人们对隧道围岩稳定性研究的方法呈现出各种各样。文章通过资料的查阅,总结了隧道围岩稳定性研究的发展历史及现状,在前人研究的基础上分析了其以后的发展趋势。

隧道是修建在底层中的工程结构,在挖开地层并把隧道衬砌修建在地层内的过程中和以后,地层始终对隧道衬砌结构产生作用,本文在提出围岩稳定性基本判据的基础上,着重对公路隧道围岩稳定性进行了分析。

本文介绍了半坡隧道现场监控量测的项目和方法，分析了典型断面施工中的围岩稳定性，判断围岩稳定程度和支护结构的状态，对围岩变形和应力的分布特征进行了探讨。

针对2种不同施工顺序对地下洞室围岩稳定性的影响,其一是先开挖地下隧道,后修建地面建筑,分析了隧道洞顶的沉降位移、洞室围岩的变形、塑性区、拉压破坏区等;其二是先修建地面建筑地面建筑先完成,后开挖地下隧道,分析了地下隧道的受力、变形、破坏区以塑性区等。通过分析得出了前一种施工顺序更为有利的结论。

在尚家湾隧道施工期间,曾预报并揭露大型溶洞,溶洞的存在给隧道施工带来极大的安全隐患。以尚家湾隧道为背景,开展数值试验。通过对比隧道前方有、无溶洞条件下开挖工况,从位移、应力、塑性区3个方面分析了隧道前方大型溶洞对隧道围岩稳定性的影响。研究表明:对于本工程而言,溶洞对隧道底部和左侧拱腰的影响要大于对隧道顶部及右侧拱腰的影响;隧道前方存在大型溶洞条件下塑性区体积随开挖位置呈指数增长。隧道前方无溶洞条件下,塑性区体积随开挖位置呈线性增长,即溶洞的存在大大加速了隧道开挖塑性破坏区的增长。该研究对岩溶地区隧道安全施工具有一定的指导意义。

地下洞室围岩稳定性分析——一、无压洞室围岩重分布应力计算　　如果洞室半径相对洞长很小，按平面应变问题考虑，概化为受均布压力的薄板中心小圆孔周边应力分布…………　　2塑性围岩重分布应力　　地下开挖后，洞壁的应力集中最大,当它超过围岩屈服极限...

隧道围岩稳定性的模糊评价研究——隧道工程是受各种复杂因素影响的地下结构工程，虽然通过监测工作得到的隧道净空位移变形可以一定意义上有效反映隧道是否稳定，但是却无法对隧道的整体稳定性情况做出合理的判断．为了更好地解决这一问题，利用模糊数学的原理对...

冻岩隧道施工中,开挖、初衬、保温层和二衬等作业,产生的施工热量及洞内外空气的热交换,将影响冻土围岩原始地温场。这种地温场的扰动,破坏了冻土地层的热力学平衡,使其冻土的热物理力学性能发生改变,其中包括冻土的融沉性、冻土回冻过程的膨胀性以及隧道的稳定性等工程力学性能。因此,保护冻土、减少施工对冻土原始地温场的扰动是冻土隧道施工的重要控制因素之一。通过建立冻土围岩、支护衬砌结构、隔热保温层和洞内环境气体热力学模型,根据实际工况和实测洞内环境温度及地温,应用ansys有限元程序,对不同施工工况下围岩的温度场变化进行模拟,分别研究毛洞暴露时间、初衬施作时机、初衬持续时间等不同状况下,冻岩温度场的扰动规律、融化圈深度。根据不同施工方法下融化圈大小对洞室稳定性的影响,为冻土隧道施工控制和决策提供科学依据。

向家坝水电站地下厂房工程地质条件较差,边墙高、跨度大,开挖规模巨大,施工期围岩稳定性问题比较突出。在对区域工程地质条件进行分析的基础上,建立了向家坝水电站超大洞室群的三维数值模型,采用统计回归方法对地应力场进行反演分析。按照实际开挖支护程序对地下洞室群开挖进行模拟,对向家坝地下洞室群开挖过程中围岩的稳定性特征进行了分析。计算结果表明:超大洞室群施工期围岩局部稳定性问题突出,施加相应支护措施后改善明显。

结合贵广铁路棋盘山隧道施工现场测试,研究隧道爆破近区围岩振动规律以及稳定性。对棋盘山隧道掌子面后方拱顶5m范围内围岩的爆破振动速度进行测试和分析,结果表明:隧道爆破近区围岩的振动传播速度随爆破的比例距离呈幂指数衰减,棋盘山隧道ⅲ级围岩的幂指数为-0.62。对爆破施工隧道的稳定性研究表明:隧道塌方主要是岩块沿着节理面滑动造成的,与节理面的抗剪强度和岩块的大小及形状相关。最不稳定拱顶位置关键块掉落的临界爆破振动速度,随关键块高度的增大而增大,而随关键块长度和宽度的增大而减小。因此,可根据隧道围岩关键块的形状和位置,计算关键块的临界爆破振动速度,进而得到保证关键块不掉落的炸药量,以控制围岩稳定,确保隧道施工安全。

根据隧道的工程地质条件,确定了围岩稳定性的影响因素,即岩体的基本物理、力学性质、地下水以及节理发育条件等。在此基础上,运用可拓学理论,选取了对隧道围岩稳定性有重要影响的参数指标,在此基础上,建立隧道围岩稳定性定量评价模型,并通过可拓学计算程序,得出隧道围岩稳定性评价结果,将其与按相关规范计算的围岩稳定性评价结果相对比,结果基本吻合,因此,可以考虑将可拓学理论应用在隧道围岩稳定性评价的工作中。

公路隧道围岩稳定性研究现状与展望

围岩稳定性受众多的因素影响，主要影响围岩稳定性的因素有围岩的岩性和力学性质、地质结构、地应力、地下水、工程因素。围岩的支护方法和开挖的方式都是由围岩的稳定性决定的[1]，因此正确合理的评价围岩稳定性，对隧道施工合理性和运营安全性都起到了重要的作用。文章以何家庄隧道为例，通过勘察资料和现场施工开挖围岩揭露，以工程地质分析法从围岩岩性、结构面特征等方面对围岩开挖稳定性进行了评价。

通过建立有限元、离散元两种数值力学模型,开展开挖跨度对隧道围岩稳定性的影响规律研究。结果表明:在不考虑洞室形状影响的前提下,当围岩按连续介质假设,且开挖后仍处于弹性应力状态时,单纯增加隧道开挖跨度对围岩应力状态影响不大;但若开挖后进入弹塑性应力状态,则单纯加大开挖跨度会导致塑性区半径大幅度增加,影响围岩稳定。当围岩按非连续介质假定时,岩体失稳主要呈现节理面间剪切滑移。开挖跨度增大相当于隧道跨度与岩块的相对尺度增大,隧道关键块体失稳概率加大,对于相同产状节理岩体,关键块体出现部位相同;另一方面,跨度增大引起在隧道开挖的应力扰动区内遭遇节理的组数增加,组数越多,岩体越破碎,失稳概率越大,且失稳模式各有不同,增加了支护难度。

以纳溪高速公路叙岭关隧道为背景,以方形溶洞为例,运用三维有限元方法分析隧道侧部溶洞对隧道围岩稳定性的影响。研究结果表明:随着隧道的不断推进,右拱脚附近竖向位移和最大主应力有较明显的增加;拱顶、拱底围岩变形有朝溶洞方向位移的趋势;侧部溶洞对围岩的影响范围大约是2倍隧道洞径,对1倍隧道洞径内的围岩及侧部溶洞应及时处理。隧道围岩位移、应力的变化规律可为岩溶处理、支护时机提供依据。

对岩溶隧道围岩稳定性理论和分析方法的发展进行了梳理,并对当前该领域的研究现状和在工程实践中的应用进行了全面阐述,在此基础上分析了岩溶隧道围岩稳定性研究的主要发展方向,并总结了当前该领域研究中存在的一些问题,为今后的研究提供参考。