水工隧洞深部围岩弹塑性数值分析

隧洞是建筑物引水系统的重要组成部分,地下隧洞开挖后深部围岩应力场的状态变化对预测围岩失稳和开裂具有十分重要的意义。本文讨论了围岩应力分析中的本构模型和围岩应力分析中M－C准则的应用,用RFPA软件对隧洞开挖过程中围岩的应力场分布进行了相关的数值模拟,很好地验证了理论上的一些结论。     

福州大腹山隧洞围岩位移的非线性时序分析

以福州大腹山隧洞为例 ,在分析其工程地质条件的基础上 ,对隧洞围岩位移监控量测数据建立了非线性时间序列分析模型 .所建模型可用于预测隧洞围岩位移的未来变化 ,评价围岩的稳定性     

非均匀应力场下圆形隧洞围岩弹性应力分析

为了能更好的研究隧洞围岩在非均匀应力场下开挖过程中整体的稳定性,根据隧洞围岩在非均匀应力场下的模型特点,将隧洞围岩周围应力划分为两部分进行叠加。基于D-P准则与理想弹塑性本构关系,采用双调和方程和半逆解法,推导出非均匀应力场下圆形隧洞弹性区围岩应力的解析表达式,并通过Flac3D数值模拟对理论分析结果加以验证。结果表明：考虑中间主应力系数的影响时,中间主应力系数越大与之对应的侧压系数范围越小;侧压系数越大隧洞帮部集中应力降低,拱顶的集中应力增大;同时理论分析结果与数值模拟结果基本一致。在考虑非均匀应力场分布的力学模型更为准确地反映了隧洞围岩应力分布特点,对隧洞围岩的支护方案具有一定的意义。     

张峰水库老马岭输水隧洞围岩工程地质评价

采用定性和定量的方法,根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287—99）附录P,对张峰水库老马岭输水隧洞围岩进行了工程地质分类,对输水隧洞涌水、围岩稳定性进行了评价,并提出了相应的处理措施。     

基于全位移理论的引水隧洞围岩变形全过程研究

鉴于当前隧洞监控量测方法无法测得由隧洞提前开挖扰动所产生的位移和未及时安装监测设备所损失的位移，因此隧洞围岩变形不能准确预测，基于全位移理论，提出了隧洞开挖过程中损失位移、超前位移和围岩内部变形全位移的计算方法. 对现场监测数据进行回归分析并采用FLAC3D有限差分软件模拟隧洞开挖.研究结果表明：隧洞开挖全过程中，围岩内部位移变化曲线呈S形特征，即分为初始增长、快速增长和稳定收敛3个阶段；掌子面空间约束效应的影响范围大致在前后4倍隧洞直径内；数值模拟中超前位移与全位移比值即围岩超前位移比，计算结果为0.3~0.4，与工程现场围岩实际变形规律相符. 因此，所求得的围岩内部变形全位移更符合现场实际情况，可为后续隧洞开挖过程中围岩内部变形全位移的计算，以及预留变形量的设置提供理论依据.     

引碧入连隧洞工程围岩的工程地质评价

以引碧入连隧洞工程为例，主要介绍了在地形地貌、地质环境比较复杂的条件下，采用工程地质分段、RQD、圈岩岩体质量、岩体纵波波速，依据水电规范对隧洞进行围岩分类，从而总结出在各种条件下进行隧洞围岩工程地质评价的方法。     

基于统一强度理论的隧洞弹塑性应力解析

基于统一强度理论对第一主应力为径向应力及环向应力2种情况进行弹塑性应力分析,推导得出了围岩应力及塑性区半径计算公式。隧洞围岩有完全弹性状态、最大主应力为径向应力的弹塑性状态及最大主应力为环向应力的弹塑性状态3种状态,隧洞弹塑性分析时,首先判断围岩所处状态,进而选择正确的公式进行计算。分析结果表明中间主应力有利于围岩充分发挥其强度潜能,从而提高隧洞围岩稳定性,而且中间主应力系数越小,围岩稳定状态对中间应力敏感度越高;当洞内压力小于第二临界应力时,增大洞内压力有利于提高围岩稳定性,而当洞内压力大于第二临界应力时,则围岩稳定性随洞内压力增大而降低。     

穿越富水断层带隧洞渗流特性正交模拟分析

为了解决福建某引水隧洞开挖过程中产生的(突)涌水问题,采用FLAC3D软件建立隧洞穿越断层破碎带模型。设计了正交模拟试验对不同围岩岩性、隧道埋深及地下水位3个因素下隧洞穿越断层破碎带过程中的渗流作用进行对比。试验结果表明围岩级别对位移影响最大,隧洞埋深影响次之,地下水位影响最小。在此基础上对隧洞进行不同厚度注浆加固设计,解析解与模拟解均表明防渗和加固效果明显。现场施工采用3 m厚注浆圈,穿越断层带引水隧洞的竖向位移和涌水量均得到了有效控制。     

,基于修正Lade-Duncan破坏准则的隧洞围岩抗力系数

基于修正的Lade-Duncan准则和非关联线性流动法则,将隧洞围岩划分为裂缝区、塑性区和弹性区4层有限环,推导出了考虑地下水渗流作用影响下的隧洞围岩抗力系数计算的通用公式。通过改变公式中的一些参数,可以得出其他围岩条件下的抗力系数计算式。由于修正的Lade-Duncan准则更适合于岩土类材料,因此根据该公式计算出的考虑了中间主应力和渗流作用影响的隧洞围岩抗力系数具有较高的实际应用价值。研究结果表明,中间主应力和渗流作用对隧洞围岩抗力系数均具有一定的影响,因而推出的通用公式在计算隧洞围岩抗力系数时具有较高的理论应用价值。     

浅述水电类工程地下洞室围岩分类方法

地下洞室是水电工程中常见的工程形式,它往往是工程项目的控制性工程,因而对隧洞工程的围岩施工有着很高的要求,尤以隧洞围岩稳定性的判定及控制最为重要。本文主要介绍了隧洞围岩分类的研究现状,列举了现阶段常用的技术方法,并指出了各个方法的优缺点,对于类似工程的施工具有一定的指导意义。     

监控量测技术在通渝隧道出口段中的应用

重庆通渝隧道是“八小时重庆”工程的控制性工程，地质条件复杂，集涌水、岩爆、瓦斯、有害气体、塑性变形、高应力于一身，是典型的复杂条件下的长大公路隧道。在施工过程中，严格进行了新奥法监控量测指导施工，通过开挖面地质素描、拱顶下沉、水平收敛、锚杆轴向力、喷层应力、格栅拱架压力、围岩内变形、二衬应力等多项涉及围岩稳定性及支护合理与否的参数的跟踪量测，并及时将量测数据的散点、回归图等处理信息反馈给施工，以了解隧道开挖后围岩的稳定情况及采取相应的支护措施，实践证明效果可靠，隧道出口段掘进已突破l500m大关。     

浅谈隧道软弱围岩施工

阐述了软弱围岩的主要工程地质特征及其变形与破坏特征,探讨了软弱围岩潜在的安全风险源,根据当前软弱围岩隧道的施工方法和施工特点,介绍了隧道软弱围岩每道工序的施工经验。     

张峰水库总干部分隧洞工程地质条件及评价

在论述工程地质勘测及围岩工程地质分类评分的基础上,总结并评价了张峰水库总干21号至26号隧洞工程地质条件。     

冬奥会山区综合管廊1#支洞关键工程地质问题及地质选线

冬奥会山区综合管廊1#支洞区域地质背景复杂,为了科学地指导1#支洞路由选址工作,通过地质测绘、钻探、工程物探、原位测试、水文试验、室内试验的综合勘察技术方法对综合管廊1#支洞的主要工程地质问题进行了深入研究与分析。研究表明,断层带破碎问题、突水涌水问题、围岩稳定问题为1#支洞突出的工程地质问题,并对其进行了定量评价。在此基础上,确定了综合管廊1_^#支洞地质选线原则,并结合BIM三维模型,对北线、南线方案进行了比选,确定了地质条件相对较优的南线方案。研究的方法可为存在类似工程地质条件或工程地质问题的山区地下工程的地质选线提供一定的参考与借鉴。     

基于数据库系统对岩石成因分类及在围岩分级上的应用

结合工程中常见的地质岩石,通过岩石的一些表观特性,把数据库编程和传统工程地质学结合起来.数据库采用SQlite,并以VisuaL Basic语言为平台进行开发,运用计算机编程技术建立一个中型岩石数据库,并把检索到的岩石进行围岩分级计算,实现工程上的运用.     

基于深度学习的东天山特长隧道围岩等级预测

位于我国西北部的东天山地区,拥有着复杂的地质条件,因此如何快速准确预测隧道掌子面前方的围岩质量的难度增大,有一种能准确客观反映岩体基本特性的围岩分类,是隧道设计与施工的重要参考依据。本文旨在建立一种能客观准确评价东天山地区工程地质环境及预测围岩等级的方法,依托在建东天山隧道项目,选取东天山特长隧道已开挖典型地质区段,以工程地质分区、高关联度物探技术参数指标及物探偏移图像为基础,组成机器学习训练样本;并采用 Python 语言基于TensorFlow深度学习框架编写深度学习网络算法训练样本,建立围岩类别预测模型,并采用新开挖段数据不断验证与优化模型,最后将预测精度最高的模型推广应用于天山地区隧道围岩类别预测,结果表明用TST偏移图像+地质分区+物探指标数据集训练出来的模型效果最好。     

基于现场监测的原坝子隧道稳定性分析

隧道围岩稳定性分析对隧道安全施工和运营至关重要,采用现场监测方法是判定隧道围岩稳定性最直观的一种方法。以原坝子隧道为工程背景,通过对III、IV、V不同等级围岩初期支护后拱顶下沉和周边收敛进行系统的现场监控量测,研究复杂地质条件下大断面隧道围岩的稳定性,结果表明,隧道拱顶及周边位移一般稳定期为10~15 d,累计沉降量和周边累计收敛量随围岩等级的增大而显著增大,并处于允许范围以内,说明隧道开挖方式和支护方案是科学合理的。研究成果可为类似条件下隧道工程的设计、施工、监测提供参考和借鉴。     

江顶寺隧道岩土工程勘察

江顶寺隧道设计条件复杂,勘察单位通过工程地质测绘、勘探和物探等综合勘察方法,初步查明江顶寺隧道的地形、地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、不良地质等工程地质条件,地震地质条件和环境地质条件,并进行隧道工程地质评价,初步确定隧道围岩级别,提出工程措施建议。经勘察结果综合分析,江顶寺隧道适宜性综合评价为基本适宜。本次勘察严格遵守相关规定,遵循科学的指导方法,为下步的详勘做了强有力的支撑。     

金能煤矿软岩掘进巷道变形破坏特征及控制技术研究

摘 要：针对软岩巷道围岩在掘进过程中呈现出的顶板下沉量大、两帮收敛严重等特点，为解决巷道围岩稳定性控制的难题，本文以某矿二采区1201工作面的运输顺槽为研究对象，基于工作面巷道工程地质条件，采用现场实测、数值模拟和工业性试验等方法，阐述了软岩巷道的变形破坏特征，提出了三种不同的围岩控制方案，利用FLAC3D软件模拟了该巷道围岩水平位移、垂直位移和塑性区分布情况，并进行现场测试，工程应用结果表明：“锚索+W钢带+U型钢+注浆”的支护方案效果明显，提高了围岩的承载能力，实现了巷道围岩的稳定性控制。