基于改进管域法的高水压岩体变形破坏分析

渗流是地下洞室变形破坏常见的危害之一,主要沿结构面发展破坏,对工程造成巨大的影响.基于离散元颗粒流软件PFC中现有的域-管道渗流模型,结合流量守恒的原则,对控制方程进行重新推导,并采用简单试样模型进行了渗流模拟验证,将之应用于某地下洞室渗流破坏的分析研究.研究结果表明：改进后的渗流模型对隧洞变形破坏的模拟直观有效.研究成果可为渗流作用下地下洞室的变形破坏研究提供依据.     

基于小应变土体硬化模型的水工隧洞围岩稳定性研究

在地下结构开挖过程中,除少数区域发生塑性变形或破坏以外,大部分区域为小应变.数值分析广泛使用Mohr-Coulomb模型分析地下结构,但由于该本构模型缺乏对土体变形特性尤其是小应变阶段变形特性的考虑,往往难以准确预测变形情况.本文介绍小应变土体硬化（HSS）模型的原理和参数确定方法,认为HSS模型能够考虑到在小应变阶段土体的高模量和非线性问题,利用小应变土体硬化模型分析计算出的变形结果与现场实测数据更为接近,对水工隧洞围岩变形分析有着重要意义.使用有限元商业软件PLAXIS 3D,以二甲沟水库引水隧洞工程为计算模型,采取小应变土体硬化模型研究该隧洞的围岩应力和变形情况,为类似隧洞工程变形的系统分析和准确预测提供参考.     

节理岩体中隧洞开挖的渐进破坏模式

节理岩体中隧洞的破坏模式与节理属性密切相关．基于一个能描述多组节理的岩体模型,采用数值模拟技术研究了节理倾角和侧压力系数对节理岩体中隧洞破坏模式的影响结果表明,节理岩体中隧洞的破坏模式受节理倾角控制．在较小节理倾角下,主要表现为肩部岩体的弯曲断裂、节理之间的分离和边墙岩体的压碎;在较大的节理倾角下,主要以边墙岩体的压碎和节理之间层状岩体的滑移为主侧压力系数亦影响隧洞破坏模式,在较小的侧压力系数下,隧洞破坏主要受节理倾角影响;随着侧压力系数的增大,其破坏主要受构造应力影响．这些结论可为隧洞支护设计和施工提供参考     

隧洞施工期间的变形监测技术

随着社会的进步与发展以及我国科学技术水平的提升,隧洞施工技术在不断地完善,施工过程也得到了越来越多的关注.隧洞施工中使用的变形技术是一项十分重要的技术,其对于整个隧洞施工来说起着十分重要的作用.隧洞施工期间使用变形监测技术,是指对变形体进行及时观察、对变形的形态进行分析以及对变形体的发展趋势进行相应的预测等的一项技术,...     

隧洞块体破坏过程及稳定评价的数值方法研究

为分析块体在复杂围岩作用下的破坏形态及稳定性,提出一种基于连续介质力学的块体破坏数值分析方法.首先,在已有的单元重构-节点分离的结构面建模方法基础上,实现基于网格的块体识别;其次,基于显式求解的接触力算法,推导多种接触状态下的接触力表达式,并提出块体和围岩的接触分析方法;然后,采用结构面强度折减法求解块体安全系数.该数值分析方法可同时计算围岩和块体的变形特性.通过一个块体沿双面滑动的简单算例也论证了在一定条件下,数值计算可得到与刚体极限平衡法一致的结果;最后,结合某一断层穿过的隧洞工程,分析其开挖后的围岩及块体稳定性.结果表明,该数值方法有效反映了围岩应力和变形对块体稳定性的影响;关键块体发生破坏后,潜在危险块体发生较大变形,局部安全系数低.该数值方法为复杂地质条件下隧洞块体稳定性评价提供了一种有效的分析思路.     

不同近接度下新建盾构施工对既有钻爆隧洞稳定性的影响

软岩地区新建盾构隧洞近接既有钻爆法隧洞时会产生大变形等特征,需确定两隧洞的合理净距。通过数值模拟与现场监测,研究了不同近接度下新建盾构隧洞施工对既有钻爆法隧洞稳定性的影响。结果表明：通过对比锚杆应力数值模拟与现场监测结果验证了模型的合理性;受盾构隧洞开挖的影响,钻爆法隧洞整体向左下沉,净距越小影响越显著,且隧洞两侧衬砌结构受力不均匀,近接盾构侧衬砌以受压为主,另一侧以受拉为主。随着净距的减小,近接区域塑性区逐渐贯通,近接侧的拱肩和拱脚处出现新的剪切破坏;建议最小净距大于10 m,在小于10 m的汇交段应加强支护以减小后行隧洞对先行隧洞的影响。研究结果对近接隧洞施工具有一定指导意义。     

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.     

基于FLAC~(3D)的大伙房水库引水隧洞围岩变形分析

圆形洞室开挖后,使原来处于挤压状态的围岩失去支撑而向洞内松动变形;如果这种变形超过了围岩本身所能承受的能力,则围岩就要发生破坏。本文应用FLAC3D数值模拟软件对15+800～15+900段隧洞围岩的变形进行了分析和评价。结果表明,地下洞室开挖穿过断层带时,围岩的塑性区域会增大;围岩在同一开挖方式下,破碎带及其周围围岩变形规律基本相同,但位移值差异较大。     

花管锚桩在沙湾电站引水隧洞围岩变形中的应用

本文主要以沙湾电站引水隧洞一次支护后隧洞围岩严重变形的处理方法为例,应用随机锚杆和花管锚桩两种形式施工部署,在严重变形隧洞施工实施中根据试验曲线进行控制,相比较,花管锚桩保证了锚桩固体的可靠性、安全性,控制围岩严重变形,作为岩土加固和结构稳定的经济而有效的方法,具有广泛的应用领域。     

李家山隧洞泥岩的膨胀特性

李家山隧洞泥岩的膨胀变形具有一定的特殊性。特殊膨胀性岩石的结构和膨胀过程与岩石形成的地质历史及构造环境有关 ,从而在同一物质同一工程受力环境下反映出不同破坏特征。引起岩石膨胀的粘土矿物在物质组成上具有研究价值