围岩浸水对黄土地铁隧道稳定性影响分析

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。

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。

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。

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。

基于多年对盾构施工技术的研究,同时结合沈阳地铁二号线松陵区间盾构施工工程实例,阐述土压平衡盾构机施工对周围土体扰动的影响程度,可为类似工程参考和借鉴。

昆明软土地区某建筑项目深基坑工程可能影响到地铁三号线某区间隧道的稳定性。在现场勘查和资料分析的基础上，运用三维有限差分法flac3d，分析了深基坑开挖卸荷过程中地铁区间隧道的位移、应力及塑性破坏状态，探究在现有基坑开挖支护设计方案下区间隧道的稳定性。结果表明：在现有的基坑开挖支护方案下，该深基坑开挖对地铁区间隧道的影响较小，符合相应的地铁保护技术标准，能够确保地铁隧道的安全使用。研究成果对该工程的稳定性及安全防控提供参考。

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。

采用有限元方法,初步研究了隧洞在埋深为33,233,433m时,在ⅰ~ⅴ级围岩的受力、塑性变形和位移变化。研究发现,在同一埋深下,随着围岩破碎程度的增加,围岩的受拉区和塑性变形区逐渐从拱顶、底向边墙转移,并可能在边墙处发生拉应力突增现象,突增幅度随埋深的增加而增大。隧洞的拱顶、边墙和拱底都会产生较大位移;随着埋深的增加和岩体的破碎,拱顶和拱肩的位移会超过其他部位。计算结果和已有的模型试验结果相比较,论证了研究方法和结论的合理性。

随着我国西南部大规模铁路建设的实施,受地形地势的影响,浅埋偏压隧道越来越多的出现在工程实际当中。对于此类隧道,初期支护时机对围岩稳定性的影响是一个不容忽视的重要问题。针对改建铁路成昆线老鼻山隧道洞口浅埋偏压段的工程实例,应用大型有限元分析软件abaqus模拟分析了隧道开挖后在不同应力释放率情况下施加初期支护的作用效果。对浅埋偏压隧道不同支护时机下围岩的变形规律以及围岩的应力状态进行了研究,初步分析了两者与支护时机的对应关系。

隧道穿越节理裂隙发育地质环境时,水压力以及节理裂隙发育程度会对开挖后围岩的稳定性产生影响.以某隧道为工程背景,运用离散元理论,考虑流固耦合作用,分析了水位高度和节理法向刚度对隧道开挖后洞周位移收敛、围岩剪应力及塑性区、支护结构受力的影响.计算结果表明:在一定范围内,水位高度和节理法向刚度越大,围岩塑性区的范围越小,衬砌结构受到的内力越小,隧道越安全.

以g309线固原至西吉公路炸山嘴隧道工程为依托,结合其实际地质条件,采用大型有限元软件midas-gts建立仰坡隧道分部开挖模型.采用改进的基于广义hoek-brown理论的强度折减法对隧道开挖过程中各阶段隧道上部岩土体的位移进行计算分析,结果表明:隧道入口处仰坡附近岩土体由于受开挖影响,其竖向沉降最为明显,一定条件下有可能发生失稳破坏.

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。

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。

富水黄土围岩含水量变化对隧道稳定性影响的数值模拟分析——在富水黄土地区进行隧道建设，若采用排水法施工将涉及施工阶段和运营阶段的降水。由于地下水位降低，黄土围岩含水量将发生变化，进而对隧道变形及稳定性产生影响。文章以zx客运专线zm富水黄土隧道dk2...

随着西部高速公路的大规模建设,受地形和施工场地的限制,小净距隧道已越来越多地在工程实际中使用。由于小净距隧道施工工艺复杂,围岩变形和破坏机理也较为复杂,隧道的施工和支护时机对围岩和支护结构的稳定性影响很大。结合正在施工的沪-蓉-西高速公路漆树槽分岔隧道小净距段的施工特点,开展隧道在不同荷载释放比例下不同支护时机对围岩稳定性影响的研究。研究结果表明:支护越早,衬砌和锚杆承担的荷载越大,围岩的塑性变形和塑性区范围越小。及时施作二次衬砌,可以显著控制岩柱部位的变形,改善围岩的应力状态。研究成果将对同类条件下小净距隧道的施工和设计具有指导意义。

针对工程中具有破碎带的隧道存在饱水的实际情况,基于流固耦合理论,利用有限差分法软件flac,对含有破碎带的隧道围岩在饱水条件下的开挖稳定性进行分析。通过考虑流固耦合效应,得到不同倾角的破碎带在开挖前后的渗流场特性、主应力特性和塑性区特性等结果,并在此基础上分析了地下水的存在对隧道围岩稳定性的影响。研究结果表明:随着破碎带倾角的增大,使围岩加速破坏,塑性区的范围也逐渐扩展,说明形成不稳定围岩的区域也在扩大。通过渗水模型试验对存在破碎带的围岩在饱水情况下隧道失稳的过程进行演示,揭示围岩破坏的机理。研究成果可为富水地层条件下含破碎带的隧道工程开挖设计提供了理论参考。

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。

针对南疆铁路吐库二线中天山特长隧道tbm施工特点,tbm施工对围岩稳定性影响进行了数值模拟计算研究,选取4种围岩情况进行数值建模计算,并根据现场实际情况选取tbm掘进相关参数,通过研究得出tbm工法围岩扰动区小于钻爆法,且围岩级别越低,条件越差,tbm工法与钻爆法的围岩扰动区相比就越小。

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...

黄土特殊的工程性质决定了黄土隧道结构的受力复杂性.大断面黄土隧道由于开挖断面大,开挖方法一般采用台阶法或交叉中隔壁法(crd).因此,沿用传统的观测点布置方法进行测点布置和位移观测,存在一定的困难.收敛约束法应用方便,思路明确.用收敛约束法对隧道初期支护进行稳定性分析,不仅能正确地反映隧道施工中的各种力学现象和过程,还能弄清楚围岩与支护\"相互作用\"和\"动态作用\"的特点.本文基于收敛约束原理,结合现场实测数据,对兰渝高铁某大断面黄土隧道的围岩稳定性和初支的安全性进行评价,为隧道的后续施工,提供参考.

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.