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大断面黄土隧道初期支护适应性研究 总被引:1,自引:0,他引:1
以兰渝铁路大断面黄土隧道为工程背景,采用三维数值模拟结合现场监测实验对现有初期支护设计参数的适应性进行研究,对大断面黄土隧道初期支护的受力与变形特性进行综合分析。通过三维数值模拟得到黄土隧道开挖扰动后初期支护的受力与变形状态,将数值计算结果与现场监控量测对比获得典型断面围岩的应力和位移发展规律并对初期支护安全性进行评价;通过FLAC3D的FISH语言开发程序分析混凝土硬化特性对初期支护受力与变形的影响;现场跟踪量测与数值模拟的计算结果基本吻合,结论可为黄土地区隧道初期支护的设计和施工提供一定的借鉴和参考,积累有益的经验 相似文献
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初期支护对软岩隧道围岩稳定性和位移影响分析 总被引:15,自引:3,他引:12
软弱岩体隧道开挖后,围岩变形具有异常显著的流变性。基于Poyting-Thomoson模型,对隧道围岩位移进行了粘弹性解析分析,根据所得出的解析解,结合渝(重庆)沙(长沙)高速公路石龙隧道位移监控量测实践,对初期支护后隧道围岩变形特征量进行了分析对比,结果表明,理论曲线能较好地反映围岩实际位移变化特征。最后通过将支护前后围岩受力状态与单轴和三轴应力状态岩石蠕变进行类比,得知初期支护在一定程度上减小了围岩的最终变形量,可以有效地抑制隧道围岩的变形速率。其结果为确定合理的二次支护时机提供了理论依据,对同类隧道的施工支护具有很好的指导意义和较高的参考价值。 相似文献
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主要介绍了在Ⅱ、Ⅲ类围岩中施工城市浅埋隧道的施工技术,以“短开挖、快封闭、强支护、勤量测”为指导,将隧道分成上、下两个台阶进行开挖,及时进行初期支护,保证施工始终处于安全状态。 相似文献
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隧道塌方段施工方案优化及效果评价 总被引:2,自引:0,他引:2
对于隧道塌方地段,选取合适的施工方案是关键问题。结合乌竹岭隧道塌方工程实际条件,采用非线性有限元方法对两种施工方案进行模拟分析。计算结果表明,双侧壁导坑施工方案相对于上弧形导坑施工方案,能够更好地控制围岩位移、改善其受力状况、减小初期支护受力,且围岩破坏区范围较小,可见双侧壁导坑施工方案更适合于隧道塌方段的施工。通过现场监控量测分析,隧道断面净空收敛变形和拱顶下沉稳定速度较快,最终变形值较小,隧道主体稳固,没有任何变形,说明所选处治方案对抑制隧道塌方段效果良好 相似文献
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岩溶区隧道围岩--支护体系稳定性研究 总被引:4,自引:0,他引:4
岩溶是地下水地质作用的过程和结果,是隧道建设面临的不良地质现象之一。正在建设中的某高速公路隧道出口段岩溶地质作用强烈,溶隙、孔洞发育,且受构造变形及后期淋滤溶蚀作用强烈,力学强度低,岩性复杂。其角砾状粘土岩和水云母粘土岩多已泥化成粘土,遇水易膨胀。岩溶区隧道围岩——支护体系的稳定性是该隧道建设面临的主要问题。文章结合隧道施工过程中的围岩变形监控量测和三维弹塑性有限元数值仿真模拟对隧道围岩——支护体系的稳定性进行了研究。围岩水平收敛和拱顶下沉位移及速率变化特性表明,在监测时段内隧道围岩无趋于稳定的迹象。施工动态力学数值仿真模拟表明,在初期支护条件下,围岩出现了较大范围的塑性破坏区,两隧道之间(间距45.0m)围岩破坏接近度达到0.70,最大竖向位移达到3.0mm,表明隧道全断面施工时,两隧道相互作用影响程度较大。为确保隧道围岩——支护体系的稳定,选择合理的施工方法,制定切实可行的支护方案提供了信息。 相似文献
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FLAC3D在隧道初期支护与原岩条件的"耦合"问题的应用 总被引:2,自引:0,他引:2
为了更深入地了解施工过程联拱隧道围岩一支护结构体系的力学响应,并优化施工工序,以便在实际施工中根据具体情况和经济、技术水平调整施工步骤,对联拱隧道支护设计进行了三维模型分析。用FLAC^3D对双联拱隧道网喷混凝土初期支护设计,进行了力学响应动态分析模拟,分析了岩体支护前后围岩的变形及应力状态,对隧道围岩的稳定性和初期支护结构的安全性做出综合评判,得出了一些非常有益的结论,用以指导襄十高速公路双联拱隧道的施工,取得了较好的经济效益。 相似文献
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岩质高边坡偏压隧道洞口段施工现场监控量测与地质灾害预报 总被引:10,自引:0,他引:10
针对京珠国道高速公路旦架哨隧道右线珠海端岩质高边坡偏压隧道洞口段施工与支护现场监控量测,主要采用围岩应力量测分析成果,同时结合洞口明挖段边坡的观测以及隧道洞口段边墙地质观测成功地对地质灾害进行预报,及时有效地指导了对隧道进行的支护与加固,避免了地质灾害 相似文献
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The Applicability of the Ground Response Curve to Tunnelling Problems that Violate Rotational Symmetry 总被引:1,自引:1,他引:0
The applicability limits of the closed-form solution to the problem of ground response to tunnelling are sounded out by systematically
investigating the effect of deviations from some of the important assumptions underlying the closed-form solution. The ground
response curve (GRC) expresses the relationship between tunnel support pressure and the radial displacement of the tunnel
boundary on the basis of a rotationally symmetric model. The assumptions underlying rotational symmetry are a circular tunnel,
a hydrostatic and uniform initial stress field, an isotropic and homogeneous ground and uniformly distributed support pressure.
Deviations from these assumptions generally necessitate potentially time-consuming numerical analyses. The paper revisits
the classical problem of tunnel excavation in a linearly elastic, perfectly plastic ground obeying the Mohr–Coulomb yield
criterion, and analyses the effects of non-uniformity and anisotropy of the initial stress field and of a non-circular tunnel
geometry. The results show that the GRC also provides a reasonably accurate approximation of average tunnel convergence for
a wide range of ground conditions that violate rotational symmetry. 相似文献
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紫金山金铜矿初始地应力场反演分析 总被引:4,自引:1,他引:3
初始地应力是影响工程边坡、硐室和地基岩体稳定性的重要因素之一,也是工程设计需要的基本指标之一。根据紫金山矿区地应力的实测资料,利用支持向量机和模拟退火算法对初始地应力场进行反演分析,一方面用支持向量机代替有限元计算,提高了计算分析速度;另一方面用模拟退火算法代替传统的优化算法,避免优化过程中目标函数陷入局部极小值而无法继续寻优的状态,提高了反演的效率精度。通过实测点的计算应力值与现场实测值的比较,两者在量值和方向上接近,表明该方法较合理地反映了初始地应力场的分布规律,能够满足矿区设计和研究的需要。 相似文献
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大型水电站厂区三维地应力场回归反演分析 总被引:4,自引:1,他引:3
岩体初始地应力场是地下洞室围岩稳定与支护结构设计所需要的基本因素之一,初始地应力场是否可靠将直接影响到工程设计与施工的可靠性与安全性。结合某水电站厂区的地质条件及地应力实测资料,引入灰色控制系统理论,采用三维有限元法和采用静态的三因素灰色计算模型GM(0, 3)对厂区岩体初始应力场进行回归反演分析。计算结果表明,厂区存在较大的水平向地质构造作用,岩体的地应力由自重和构造应力叠加而成。实测点的计算应力值与实测值在量值上和方向上都较为接近,表明经过回归得到的地应力场是合理的,从而获得地下厂房厂区初始应力场较为合理的分布规律,为地下厂房的开挖模拟及稳定性分析提供了合理的初始应力场。 相似文献
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拉西瓦水电站地下厂房三维高地应力反演分析 总被引:5,自引:1,他引:4
拉西瓦水电站厂房地处峡谷山高坡陡,河谷狭窄,区域地应力场较高,局部存在构造破碎带,同时开挖尺寸规模巨大,围岩主要为脆硬的花岗岩,对洞室稳定极为不利。为了评判开挖后围岩的稳定及支护设计的长期安全,需要对围岩的岩体力学参数和初始应力场进行反演确定。首先,利用现场初始地应力的实测值反演大范围内的岩体构造地应力场分布,然后,利用洞室分层开挖扰动下,厂房上部关键点实测位移检验并修正反分析地应力结果,得到了较为准确的三维地应力分布,为后续地下厂房开挖围岩的稳定性及支护设计和长期安全的评价与预测,提供了基础数据,有效地指导了厂房开挖施工。厂房开挖完成后的围岩位移的实际监测结果与采用反演地应力场与岩体参数得到的厂房围岩位移值的一致性表明,地应力场反演结果与实际地应力值一致。 相似文献
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预裂强制放顶是一种保障煤矿安全生产的重要技术。为确定初采期间深孔预裂强制放顶的合理参数,根据基本顶岩层的结构特点,基于断裂力学理论,建立含斜裂隙的深孔预裂强制放顶断裂力学模型,推导基本顶初次破断距及支架阻力表达式,对模型参数进行了敏感性分析。分析结果表明:基本顶初次破断距随预裂裂隙倾角或垂深比的增大而减小,随支架阻力的增大而增大;裂隙倾角从10°增加到90°,基本顶初次破断距的最大减幅为83.16%;裂隙垂深比从0.1增加到0.9,基本顶初次破断距的最大减幅为65.84%;支架阻力从3 MN增加到18 MN,基本顶初次破断距的最大增幅为1.4倍;理论计算与现场实测对比,验证了该模型的合理性,研究结果可为坚硬顶板煤层深孔预裂强制放顶参数设计和施工提供指导。 相似文献
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Shunsuke Sakurai 《国际地质力学数值与分析法杂志》1978,2(2):159-175
The pressure acting on tunnel support structures generally increases with lapse in time. The pressure increase may be caused by not only the time-dependent mechanical properties of the underground medium, but also by the progression of the tunnel face. In order to clarify these two effects, three-dimensional analysis is required. In this study, however, a method which takes into account the three-dimensional effects of the tunnel face progression in two-dimensional plane strain analyses is proposedby introducing the ‘equivalent intial stress’. The proposed method can be easily applied to time-dependent analyses of the behaviour of tunnel support structures installed in a visco-elastic medium. The tunnels considered here are circular in shape, being driven in homogeneous isotropic linear visco-elastic media having hydrostatic initial stresses. In the first part of this paper, detailed discussions of the proposed equivalent initial stress are given. The second deals with the mathematical formulations for obtaining closed-form solutions for the pressure acting on tunnel support structures. In the third, numerical results and discussions are given, and special attetion is paid to the effects of both the time-dependent mechanical properties of the material and the tunnel face progression. Finally, the theoretical results obtained here are utilized for interpretation of field measurements. 相似文献
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复合式衬砌结构中衬砌分担围岩压力的评价方法是隧道工程技术的重要研究课题之一。依托某新建铁路隧道工程,提出了一种基于监测位移反分析评价围岩和支护应力,进而计算初期支护和衬砌背后压力的方法。根据监测位移和衬砌施作时间,确定初期支护的已发生变形和剩余变形。通过有限元反分析求出与已发生变形和剩余变形相对应的围岩和支护应力,得到初期支护和衬砌背后压力。对比初期支护背后压力及衬砌背后压力的现场监测和反分析的计算结果,两者比较一致,说明了该方法的可行性。该新建隧道初期支护闭合95 d后施作衬砌,计算得到衬砌背后压力约0.04~0.06 MPa,衬砌分担围岩压力比例约13%~16%。研究成果对复合式衬砌结构的设计具有一定的参考意义。 相似文献