盾構(gòu)下穿立交結(jié)構(gòu)圍巖破壞過程及安全穩(wěn)定性

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(shè)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(xiàn)(5條) 1.鄭穎人隧道圍巖彈塑性隨機(jī)有限元分析及可靠度計(jì)算[期刊論文]-巖土力學(xué)2003(01) 2.王士天;王蘭生工程地質(zhì)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(yīng)用[期刊論文]-地下空間與工程學(xué)報(bào)2006(03) 4.蔡美峰巖石力學(xué)與工程2002 5.張應(yīng)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(xué)報(bào)2005(02) 引證文獻(xiàn)(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(shè)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(zhuǎn)移,圍巖穩(wěn)定性日益成為設(shè)計(jì)和施工的首要問題。本文主要針對(duì)圍巖穩(wěn)定性影響因素、破壞機(jī)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(hù)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(yīng)力計(jì)算　　如果洞室半徑相對(duì)洞長很小，按平面應(yīng)變問題考慮，概化為受均布?jí)毫Φ谋“逯行男A孔周邊應(yīng)力分布…………　　2塑性圍巖重分布應(yīng)力　　地下開挖后，洞壁的應(yīng)力集中最大,當(dāng)它超過圍巖屈服極限...

隧道圍巖穩(wěn)定性分析是該工程領(lǐng)域亟需解決的問題。本文主要針對(duì)圓形斷面隧道圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行分析,建立了合適的地質(zhì)模型,分析了隧道開挖過程中,隧道圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)相互作用力的變化規(guī)律,為今后的相關(guān)研究提供了一個(gè)思路。

結(jié)合熊渡隧道的工程實(shí)踐,通過拱頂沉降、錨桿應(yīng)力的現(xiàn)場監(jiān)控量測和數(shù)值計(jì)算工作,研究了復(fù)雜地質(zhì)條件下巖溶隧道全斷面爆破開挖時(shí)圍巖的穩(wěn)定性,研究結(jié)果表明,熊渡隧道ⅴ級(jí)圍巖段的破碎帶采用現(xiàn)有的施工工藝和支護(hù)參數(shù)是可行的,圍巖變形可控,支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)效果顯著,圍巖基本穩(wěn)定。

隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,人們對(duì)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(jié)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(chǔ)上分析了其以后的發(fā)展趨勢。

通過曼歇2號(hào)隧道中導(dǎo)洞開挖中的地質(zhì)素描和資料收集,依據(jù)掌子面和兩壁出露的地質(zhì)體的巖性、節(jié)理、巖體結(jié)構(gòu)類型、地質(zhì)構(gòu)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(zhì)情況,應(yīng)用赤平投影分析法對(duì)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(yù)測兩側(cè)正洞的地質(zhì)情況,對(duì)連拱隧道上、下行線正洞的施工予以指導(dǎo)和控制,進(jìn)而達(dá)到短期預(yù)報(bào)的目的。

隧道是修建在底層中的工程結(jié)構(gòu),在挖開地層并把隧道襯砌修建在地層內(nèi)的過程中和以后,地層始終對(duì)隧道襯砌結(jié)構(gòu)產(chǎn)生作用,本文在提出圍巖穩(wěn)定性基本判據(jù)的基礎(chǔ)上,著重對(duì)公路隧道圍巖穩(wěn)定性進(jìn)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(duì)軟弱圍巖下淺埋隧道的穩(wěn)定性進(jìn)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(nèi)摩擦角越小,淺埋隧道的圍巖壓力越大,破壞范圍也越大;當(dāng)埋深較大、圍巖較好時(shí),淺埋隧道由于自穩(wěn)能力有可能不會(huì)發(fā)生破壞,而對(duì)于比較差的圍巖,在施工過程中應(yīng)采取更為安全可靠的支護(hù)措施,以防止發(fā)生垮塌破壞。

礦山開采時(shí),不同的施工工藝會(huì)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(dǎo)致地面建筑物陷落、倒塌及礦區(qū)地震等嚴(yán)重地質(zhì)災(zāi)害。分別對(duì)岷縣寨上金礦采場采用充填采礦法和空?qǐng)霾傻V法,借助ansys有限元計(jì)算軟件進(jìn)行數(shù)值模擬,確定最佳的施工方案。計(jì)算結(jié)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(dòng)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(duì)軟弱圍巖下淺埋隧道的穩(wěn)定性進(jìn)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(nèi)摩擦角越小,淺埋隧道的圍巖壓力越大,破壞范圍也越大;當(dāng)埋深較大、圍巖較好時(shí),淺埋隧道由于自穩(wěn)能力有可能不會(huì)發(fā)生破壞,而對(duì)于比較差的圍巖,在施工過程中應(yīng)采取更為安全可靠的支護(hù)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(duì)隧道底部進(jìn)行了注漿加固,對(duì)其加固方案進(jìn)行了有限元數(shù)值模擬,通過數(shù)值模擬結(jié)果分析驗(yàn)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(hù)系統(tǒng)是隧道工程施工中的一個(gè)重點(diǎn)。本文主要介紹了隧道圍巖支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的相關(guān)問題,對(duì)相關(guān)概念和研究狀況進(jìn)行了較為詳細(xì)的闡述。

深埋隧道圍巖_支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究——依據(jù)隧址區(qū)工程地質(zhì)特征，建立通—渝深埋公路隧道1:1實(shí)體模型。通過有限元數(shù)值模擬，結(jié)合量測資料，分析了隧道按全斷面法和臺(tái)階法動(dòng)態(tài)施工過程圍巖-支護(hù)結(jié)構(gòu)屈服接近度、位移和應(yīng)力特征，以及支護(hù)結(jié)構(gòu)鋼支撐受力、二次襯...

依據(jù)隧址區(qū)工程地質(zhì)特征,建立通—渝深埋公路隧道1:1實(shí)體模型。通過有限元數(shù)值模擬,結(jié)合量測資料,分析了隧道按全斷面法和臺(tái)階法動(dòng)態(tài)施工過程圍巖-支護(hù)結(jié)構(gòu)屈服接近度、位移和應(yīng)力特征,以及支護(hù)結(jié)構(gòu)鋼支撐受力、二次襯砌軸力和彎矩特征。結(jié)果表明,在相同的地質(zhì)條件和支護(hù)條件下,臺(tái)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(shè)計(jì)和施工提供了科學(xué)依據(jù)。

采用大型數(shù)學(xué)軟件matlab對(duì)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析等數(shù)學(xué)處理,找出監(jiān)控量測數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性并模式化為量測曲線和數(shù)學(xué)方程,使經(jīng)過數(shù)學(xué)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(jìn)行水平劃分,得到各水平參數(shù)并進(jìn)行正交組合進(jìn)而得到試驗(yàn)方案。通過采用數(shù)值模擬軟件midas/gts模擬各試驗(yàn)方案下圍巖的最終位移量,由此得到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)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(jìn)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(jì)算,得到隧道在開挖支護(hù)后圍巖的應(yīng)力-應(yīng)變分布和最終位移值,以此來評(píng)價(jià)圍巖穩(wěn)定性。

隨邊坡工程大型機(jī)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(shí)開挖邊坡一般都要放置一定的時(shí)間才能進(jìn)行防護(hù),有時(shí)受某種因素影響,開挖邊坡可能放置相當(dāng)長一段時(shí)間才能進(jìn)行防護(hù),結(jié)果造成工程中大量臨時(shí)邊坡失穩(wěn)。應(yīng)用數(shù)值計(jì)算分析了開挖邊坡變形破壞過程及對(duì)穩(wěn)定性的影響,同對(duì)超高邊坡支護(hù)提出了建議,研究結(jié)果對(duì)工程實(shí)踐有一定的參考作用。

為避免錨桿支護(hù)過?；蛑ёo(hù)不足以及快速地、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)被錨隧洞圍巖穩(wěn)定性,首先將巖石和錨桿的復(fù)合體考慮成材質(zhì)均勻的加固體,基于彈性理論推導(dǎo)出加固體的物理力學(xué)參數(shù)表達(dá)式,建立了圍巖與加固體協(xié)調(diào)變形力學(xué)模型,并對(duì)該模型進(jìn)行彈塑性力學(xué)分析,同時(shí)提出了圍巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法,最后將該理論與已有理論和數(shù)值模擬進(jìn)行了對(duì)比,研究不同錨桿支護(hù)強(qiáng)度對(duì)圍巖穩(wěn)定系數(shù)的影響。結(jié)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(jì)算結(jié)果相比分別相差0.8%和2.1%,并且理論計(jì)算值與數(shù)值模擬的結(jié)果能較好地吻合,從而驗(yàn)證了文中理論的合理性；錨桿長度和錨桿間排距對(duì)圍巖穩(wěn)定性影響較大,錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)遵循長而疏、短而密的原則；當(dāng)間排距減小或者預(yù)緊力增大時(shí),所需要的最佳錨桿長度有所減小。文中理論可為錨桿支護(hù)下的隧洞圍巖穩(wěn)定性研究提供相對(duì)簡潔快速的定量計(jì)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(shí),在ⅰ~ⅴ級(jí)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(zhuǎn)移,并可能在邊墻處發(fā)生拉應(yīng)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(huì)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(huì)超過其他部位。計(jì)算結(jié)果和已有的模型試驗(yàn)結(jié)果相比較,論證了研究方法和結(jié)論的合理性。

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

根據(jù)隧道的工程地質(zhì)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(xué)性質(zhì)、地下水以及節(jié)理發(fā)育條件等。在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用可拓學(xué)理論,選取了對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性有重要影響的參數(shù)指標(biāo),在此基礎(chǔ)上,建立隧道圍巖穩(wěn)定性定量評(píng)價(jià)模型,并通過可拓學(xué)計(jì)算程序,得出隧道圍巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)結(jié)果,將其與按相關(guān)規(guī)范計(jì)算的圍巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)結(jié)果相對(duì)比,結(jié)果基本吻合,因此,可以考慮將可拓學(xué)理論應(yīng)用在隧道圍巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的工作中。

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