基于不同本构模型复杂地层大断面隧道开挖稳定性分析

溜井围岩现存应力状态对于溜井稳定性分析具有重要意义。为准确判断溜井围岩安全稳定情况,在室内岩石力学试验结果和岩石质量评价rmr值的基础上,通过折减计算获得相关岩体参数。采用空区激光探测系统(cms)探测获取了溜井的三维实体模型。参照已获得的矿区原岩应力参数,运用surpac和flac3d复杂地质体建模技术建立了矿区和溜井围岩三维数值分析模型,使用模型重构的方法获取了溜井围岩稳定性分析的原岩地应力参数,基于多元回归方法精确反演出溜井围岩的现存应力状态。结果表明:1)溜井围岩在标高为-292~-264m时,溜井受矿石冲击的区域变形严重,存在失稳的风险,需加强监测;2)溜井围岩最大拉应力出现在标高为-278.12m附近,其值为1.58mpa,超过了岩体最大抗拉强度;溜井围岩最大位移出现在标高为-281.74m附近,其值为13.8cm,在标高为-292~-264m时,产生了较大的塑性破坏。

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。

节理岩体的开挖力学响应具有显著的尺寸效应,这对于研究隧道稳定性非常重要。运用离散单元法,模拟了相同隧道尺度条件下不同节理间距的4组情况。研究结果表明:(1)随着岩体节理间距减小,围岩结构类型由整体块状逐步转化为碎裂状,随之出现岩块松动脱落；(2)围岩塑性区、应力松动区以及节理张开区具有相似的分布规律,均随着节理间距减小而增大,但发生岩块松动脱落之前的尺寸效应不明显；(3)节理剪切滑移破坏区比张开区和岩体塑性区更大,且具有更加明显的尺寸效应,适合作为节理岩体隧道稳定性的判别指标。

采用有限元分析软件,对大断面隧道在复杂条件下双侧壁导坑法施工进行了动态模拟。分析围岩的变形、应力及支护结构的受力状况,可为大断面隧道的设计与施工提供参考。

重庆轨道交通5号线3标段浅埋扁平超大断面隧道采用双侧壁导坑法开挖。对施工过程进行了数值模拟,并结合现场监测结果对各施工阶段围岩的稳定性进行分析。结果表明:扁平超大断面隧道拱顶受力面积大,受力部位下移,拱脚应力集中；拆除中隔墙时拱顶沉降幅度大,拱脚水平收敛对开挖过程较敏感；开挖完成时隧道仰拱隆起,应当及时封闭成环。

以沙湾大断面隧道为研究背景,应用ansys有限元软件,采用释放荷载法,研究支护封闭的快慢对双侧壁导坑法施工的隧道稳定性的影响。通过对拱顶沉降、边墙中点水平位移、围岩塑形区及初衬应力的分析,得到了支护封闭时间对隧道受力和位移状态的影响,施工中应尽量缩短各开挖面的距离,使支护尽快封闭,有利于隧道稳定。为了进一步改善隧道的受力状态,模拟分析了加固部分围岩后的状态。结果表明加固侧壁导坑临时支护与初衬接触处的围岩能较好的改善隧道的受力条件。在临时钢架支护下端与初衬的接触点附近出现了应力集中现象,受到了很大的拉应力,在设计施工中应引起重视。

应用ansys建立荷载—结构模型,midas建立地层—结构模型,分析黄韩侯铁路张庄大断面黄土隧道稳定性受地层裂缝的影响,计算得到不同工况下的隧道结构应力、安全系数及裂缝宽度。由荷载—结构模型计算的衬砌安全系数满足规范要求,而以地层—结构模型计算的黄土地层浸水深度超过10m后,衬砌安全系数迅速降低。

文章应用udec程序,对节理裂隙岩体中隧道开挖的尺寸效应进行数值模拟。为方便计算,假设整个岩体区域内包含两组互相正交的节理组,且两组节理间距相等。在求解计算时,材料参数和本构模型保持不变,只改变隧道的开挖尺寸。结果发现,随着开挖尺寸的增大,隧道顶点的垂直位移相应增大,而隧道的稳定性下降,说明尺寸效应对隧道开挖的稳定性有显著的作用。另外,通过对拥有水平(垂直)倾角节理和45°(135°)倾角节理两种计算结果的对比,发现节理组的倾角变化也对隧道开挖稳定性有较大影响,相比较同尺寸的隧道,节理倾角变大,围岩的稳定性亦变差。

大跨度山岭隧道的开挖稳定性是事关公共交通安全建设的一个关键问题.为分析双侧壁导坑法施工条件下大跨度山岭隧道的安全稳定性,以四寨2#隧道为工程背景,采用flac3d研究了四寨2#隧道围岩在不同开挖分步下应力、变形以及塑性区等的分布特征.研究结果表明:(1)隧道围岩开挖将引起隧道顶底部围岩最大主应力降低,导致其容易发生拉伸破坏;而两侧围岩最大主应力则升高,易发生剪切破坏;(2)两导洞及其上方的围岩开挖对隧道周边围岩变形影响很小,而两导洞之间围岩的开挖则对隧道周边围岩变形影响很大;(3)隧道开挖完成后,隧道两侧围岩塑性区范围相对较小,但隧道拱部和底部则会在隧道对角线方向出现呈\"蝴蝶形\"分布的塑性区,该塑性区最大深度可达4-5m.

盾构隧道穿越溶洞密布的复杂环境时,不可避免的引起岩溶开挖区应力场突变,严重时造成溶洞坍塌、隧道突水突泥等工程灾害.采用有限元模拟方法,基于岩层破坏机理,分别针对溶洞数量不同及排列方式不同这两种重要因素,从隧道开挖引起的位移场、应力场和塑性区域三个方面分析岩溶隧道开挖所引起的围岩变化规律.结果表明:溶洞的存在使得隧道围岩最大主应力显著提高,围岩竖向位移随溶洞个数增加而增大,围岩周围土体的应力场、位移场、塑性区域均随着洞-隧之间不同的排列方式而呈现不同的变化规律.分析结果可为岩溶地区盾构隧道设计、施工以及运营提供理论及工程指导.

文章应用udec程序,对节理裂隙岩体中隧道开挖的尺寸效应进行数值模拟。为方便计算,假设整个岩体区域内包含两组互相正交的节理组,且两组节理间距相等。在求解计算时,材料参数和本构模型保持不变,只改变隧道的开挖尺寸。结果发现,随着开挖尺寸的增大,隧道顶点的垂直位移相应增大,而隧道的稳定性下降,说明尺寸效应对隧道开挖的稳定性有显著的作用。另外,通过对拥有水平（垂直）倾角节理和45°（135°）倾角节理两种计算结果的对比,发现节理组的倾角变化也对隧道开挖稳定性有较大影响,相比较同尺寸的隧道,节理倾角变大,围岩的稳定性亦变差。

大跨度山岭隧道的开挖稳定性是事关公共交通安全建设的一个关键问题。为分析双侧壁导坑法施工条件下大跨度山岭隧道的安全稳定性,以四寨2#隧道为工程背景,采用flac3d研究了四寨2#隧道围岩在不同开挖分步下应力、变形以及塑性区等的分布特征。研究结果表明:(1)隧道围岩开挖将引起隧道顶底部围岩最大主应力降低,导致其容易发生拉伸破坏;而两侧围岩最大主应力则升高,易发生剪切破坏;(2)两导洞及其上方的围岩开挖对隧道周边围岩变形影响很小,而两导洞之间围岩的开挖则对隧道周边围岩变形影响很大;(3)隧道开挖完成后,隧道两侧围岩塑性区范围相对较小,但隧道拱部和底部则会在隧道对角线方向出现呈\"蝴蝶形\"分布的塑性区,该塑性区最大深度可达4-5m。

为提高超大断面隧道施工通过断层破碎带时的稳定性,以实际工程为依托,基于有限差分软件flac3d,建立三车道超大断面隧道施工通过断层破碎带的数值计算模型.提取有断层和无断层模型中的相关数据,分别计算得出拱顶沉降指标r1和周边收敛指标r2指标的数值,确定断层破碎带的影响区,分析了断层倾角和厚度的变化对隧道稳定性的影响.结果表明:当断层倾角从75°变化到30°时,影响范围沿隧道轴向的长度增加了3.7倍;当断层厚度从6m增加到12m时,影响范围沿隧道轴向的长度增加了2倍.上述量化的影响范围对穿越断层的超大断面隧道的精准设计和施工具有参考价值.

考虑穿越复杂岩溶地质桩基的实际受力情况,提出假设,建立桩基承载力计算简化模型,并提出桩基承载力计算公式;最后基于实际工程,分析了相关参数对穿越复杂岩溶地质桩基稳定性的影响,得出桩径的影响最为显著的结论。

以大隔尖隧道工程为依托,利用flac3d有限差分软件建立ubiquitous遍历节理模型,通过改变地层倾角大小来模拟不同偏压情况。研究结果表明:在假定地层倾角30°、40°、50°、60°和70°下,50°倾角对隧道稳定性最不利,按工程实际确定的设计支护参数和施工工法,衬砌受力均偏于安全,不会出现顺层滑动而引起衬砌结构曲屈失稳。其结论可供类似工程借鉴和参考。

复杂高层的整体稳定性分析——《高层建筑混凝土结构技术规程jgj3_20hd2》的稳定性规定与结构的重力荷载和重力的二阶效应有关，该规定建立在弹性分析的基础上，用构件承载力验算中的计算长度系数来保证结构的安全。该规定有一定的适用范围，未必能保证复杂的高...

对滑坡带进行地质勘探,通过分析地质勘探的结果,充分分析了滑坡的基本特征,并分析了滑坡稳定性的影响因素。主要影响因素是地质原因、人为原因和水文原因。针对该滑坡的主要影响因素进行了研究,提出了防治滑坡的基本措施。在地质勘查结果的基础上,运用极限平衡条分法建立了滑坡稳定性计算分析模型,并对该模型的结果进行了分析。该模型的分析结果为滑坡稳定性分析和滑坡防治与治理提供依据。

通过研究地质勘探的结果,分析了滑坡的基本特征,探讨了滑坡稳定性的影响因素,提出了防治滑坡的基本措施,并对滑坡进行了稳定性计算分析,分析结果可为滑坡稳定性分析和滑坡防治与治理提供依据。

首先基于已有的砂土地层深埋盾构隧道开挖面稳定性研究结果,分析了隧道开挖面的失稳破坏模式。然后根据土拱形态与隧道埋深的关系,修正了terzaghi松动土压力计算公式,将该公式引入到三维楔形体计算模型中,得到了砂土地层深埋盾构隧道开挖面极限支护力的理论计算方法。最后通过算例把该方法计算结果与模型试验和经典理论方法所得结果进行了对比。验证了本文提出的计算模型用于开挖面前方土体破坏特征分析合理,计算精度较高,同时计算过程较为简单,可满足工程需求。

以京沪高速济南连接线港沟隧道穿越断裂破碎带区域为依托工程,研究了复杂地层超大断面隧道施工情况下围岩力学响应特征.研发了大型可拼装式地质力学模型试验系统,搭建了以静态数据采集为基础的应力-应变场监测系统和以光栅测距为基础的位移场监测系统,开展了复杂地层超大断面隧道施工过程力学模型试验研究.通过对试验开挖过程中位移变形和围岩应力变化的实时监测,揭示了超大断面隧道穿越断裂破碎带施工过程的力学演化规律.监测数据表明:位移变形大致可分为“缓慢增加—急剧增大—稳定状态”3个过程,水平收敛位移要早于拱顶沉降进入急剧增大阶段;应力变化也可分为“应力积聚—应力释放—稳定状态”3个阶段.形成的试验方法技术以及结论对类似工程研究具有重要的指导和借鉴意义.

随着我国社会经济发展的需要,地下工程项目越来越多,特别是隧道开挖工程。由于我国地形地质条件复杂多样,在开挖前必须对隧道周围地质条件进行分析和评估,减少安全隐患。文章以岩溶区隧道开挖为例,针对在岩溶区开挖隧道会产生的不良效果,通过运用国际上著名的大型岩土工程计算软件flac3d,快速分析出溶洞在隧道不同位置时会产生的应力和应变,通过讨论和计算最终得出当岩溶区存在于隧道周围时,应考虑偏压对隧道稳定性的影响,并加强隧道边墙的支护。

2-danalysisofcirculartunnelagainstearthquakeloading mohammadc.pakbaza,*,akbaryareevandb adepartmentofcivilengineering,shahidchamranuniversity,ahwaz,iran bdepartmentofcivilengineering,khuramabaduniversity,khuramabad,iran received12february2004;receivedinrevisedform24january2005;accepted30january2005 availableonline14march2005 abstract theuseofund