昌天山隧道水平巖層穩(wěn)定性分析及施工措施

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

建立中墻承載模型,通過理論分析分別給出連拱和小凈距隧道的中墻穩(wěn)定性判據(jù),據(jù)此可得到中墻的合理厚度。以八字嶺分岔隧道為例,分別采用地質(zhì)力學(xué)模型試驗和彈塑性損傷有限元模擬分岔隧道的施工全過程,給出圍巖關(guān)鍵點位移和應(yīng)力隨施工過程的變化曲線以及圍巖損傷區(qū)和塑性區(qū)的分布,提出分岔隧道的施工過程的優(yōu)化措施。研究爆破施工對隧道穩(wěn)定性的影響,提出不同中墻寬度、不同圍巖情況下裝藥量的大小及施工措施。根據(jù)上述研究結(jié)果,針對原施工設(shè)計提出優(yōu)化建議。對分岔隧道施工進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測,監(jiān)測數(shù)據(jù)與試驗和計算數(shù)據(jù)的對比驗證了試驗和數(shù)值計算的正確性。監(jiān)測結(jié)果表明隧道穩(wěn)定,說明施工優(yōu)化建議合理。

結(jié)合水平巖層的特點以及隧道施工的特點,著重對ⅲ級圍巖水平巖層的多種指標(biāo)進(jìn)行綜合分析,包括巖石的力學(xué)強(qiáng)度、風(fēng)化程度、節(jié)理、層厚、水文等,最后對圍巖的穩(wěn)定性進(jìn)行判斷,以確定相應(yīng)的施工方法。

以黔張常鐵路隧道工程通過水平巖層為研究對象,通過介紹其圍巖失穩(wěn)的特點,對處于水平巖層圍巖中的隧道施工中發(fā)生的掉塊坍塌原因及針對性施工措施進(jìn)行歸納和分析,為今后同類圍巖狀況隧道的修建提供參考.

12345678910111213141516171819202122232425262728293031 8.38.48.58.68.78.88.98.108.118.128.138.148.158.168.178.188.198.208.218.22 13:0013:0013:0013:0013:0013:0013:0013:0013:0013:0013:0013:0013:0013:0013:0013:0013:0013:0013:0013:00 x1243.82243.85243.80243.77243.75243.87243.82243.83243.80243.79243.85243.72243.78243.8224

針對隧道錨的施工及支護(hù)優(yōu)化問題,根據(jù)壩陵河大橋西錨碇隧道錨工程地質(zhì)條件、工程設(shè)計資料、施工方案以及現(xiàn)場試驗監(jiān)測資料等基礎(chǔ)資料,進(jìn)行了位移反分析;通過對隧道錨施工開挖的仿真分析,綜合研究了開挖進(jìn)尺、施工順序、錨桿預(yù)應(yīng)力水平等因素對隧道錨圍巖開挖變形特征和塑性區(qū)分布的影響,從而提出了合理的施工開挖方案以及支護(hù)措施,并應(yīng)用于實際工程施工過程中,結(jié)合監(jiān)測成果評價了隧道錨圍巖變形穩(wěn)定性。此項研究可為同類工程提供參考。

本文采用底摩擦試驗方法,再現(xiàn)了不同條件下水平巖層隧道圍巖變形破壞的發(fā)展演變過程,對層厚與水平巖層隧道圍巖變形破壞的關(guān)系進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明:水平巖層隧道圍巖變形破壞模式是拱頂和拱肩在重力作用下的離層變形破壞,隧道圍巖的整體破壞不是瞬時發(fā)生的,層厚對于水平巖層隧道圍巖的穩(wěn)定性有很大影響,巖層越厚,圍巖越穩(wěn)定,巖層越薄,越容易變形、破壞,根據(jù)研究成果提出了水平層狀隧道圍巖的加固措施建議,可為相似工程的設(shè)計與施工提供參考。

首云鐵礦沙場礦區(qū)-76m水平機(jī)修硐室位于地質(zhì)圖7~8勘探線,硐室上方區(qū)域存在f21和f33斷層,圍巖比較破碎,在開挖過程中,受應(yīng)力釋放和調(diào)整的影響,硐室穩(wěn)定性較差。為此,采用導(dǎo)硐+天井、錨噴支護(hù)施工方案,基于3dec數(shù)值模擬軟件對開挖支護(hù)過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明,未支護(hù)前,硐室的最大位移量為60mm,并出現(xiàn)楔形掉塊,錨噴支護(hù)后,硐室最大位移量為7mm,取得了較好的施工效果。

文章編號:10096825(2009)09031202 采用abaqus的隧道穩(wěn)定性分析 收稿日期:20081113 作者簡介:劉學(xué)(1970),男,工程師,中鐵十九局集團(tuán)第四工程有限公司,遼寧遼陽111000 劉學(xué) 摘要:結(jié)合某隧道的工程地質(zhì)特點,采用abaqus對隧道開挖過程進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析表明:采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法,由 于開挖步之間的相互影響,圍巖的應(yīng)力和變形都比較大,因此支護(hù)應(yīng)緊跟,得出了數(shù)值模擬成果與現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果規(guī)律基 本一致的結(jié)論。 關(guān)鍵詞:abaqus,穩(wěn)定性,數(shù)值模擬,雙側(cè)壁導(dǎo)坑法,超前支護(hù) 中圖分類號:u451文獻(xiàn)標(biāo)識碼:a 隨著我國大規(guī)模建設(shè)的展開,高速公路建設(shè)發(fā)展迅速。為了 避開各種病害,改善運(yùn)營條件,在穿越山區(qū)時,高速公路也常

通過有限元軟件ansys,采用主動荷載加圍巖彈性約束模式,對房家灣隧道ⅳ級圍巖斷面dgk285+600襯砌進(jìn)行了數(shù)值模擬計算,預(yù)測了襯砌結(jié)構(gòu)斷面的軸力、彎矩及剪力大小,指出該襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠保證隧道的安全與穩(wěn)定。

以大隔尖隧道工程為依托,利用flac3d有限差分軟件建立ubiquitous遍歷節(jié)理模型,通過改變地層傾角大小來模擬不同偏壓情況。研究結(jié)果表明:在假定地層傾角30°、40°、50°、60°和70°下,50°傾角對隧道穩(wěn)定性最不利,按工程實際確定的設(shè)計支護(hù)參數(shù)和施工工法,襯砌受力均偏于安全,不會出現(xiàn)順層滑動而引起襯砌結(jié)構(gòu)曲屈失穩(wěn)。其結(jié)論可供類似工程借鑒和參考。

緩傾巖層隧道塌方機(jī)理及圍巖穩(wěn)定性分析

對某隧道進(jìn)口仰坡進(jìn)行分析,在rmr評價的基礎(chǔ)上確定巖體的力學(xué)參數(shù),利用赤平投影法對仰坡的穩(wěn)定性進(jìn)行定性分析,找出其最可能的破壞形式,然后對仰坡的穩(wěn)定安全系數(shù)進(jìn)行了計算,結(jié)果表明,該隧道仰坡安全儲備不大,隧道施工擾動下,仰坡有失穩(wěn)的可能。

騾家山隧道工程地質(zhì)條件較為復(fù)雜,周邊環(huán)境差,對施工要求嚴(yán)格,具有成洞條件差及斷面結(jié)構(gòu)形式多等工程特點,通過隧道在施工過程中的凈空收斂、地表下沉、拱部下沉和結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析等監(jiān)測結(jié)果,將數(shù)值計算與量測結(jié)果進(jìn)行比較.結(jié)果表明：凈空收斂核心土開挖引起前方導(dǎo)洞收斂變形為20～40mm,拱部開挖為雙側(cè)導(dǎo)坑施工中最不利受力狀態(tài),鋼拱架應(yīng)力表現(xiàn)為拉應(yīng)力,上臺階斷面形狀扁平度較大,拱部圍巖出現(xiàn)拉應(yīng)力區(qū).

邊坡工程地質(zhì)模型是研究邊坡破壞模式和穩(wěn)定性計算的基礎(chǔ)。說明了邊坡工程地質(zhì)模型的內(nèi)容、露天礦層狀邊坡的基本工程地質(zhì)模型、近水平巖層邊坡的破壞模式。在工程地質(zhì)工作的基礎(chǔ)上,劃分工程地質(zhì)巖組,研究巖體結(jié)構(gòu)和地下水影響,建立了某露天礦東南幫邊坡的工程地質(zhì)模型,分析了可能的破壞模式是圓弧滑動和圓弧-順層滑動,對不同破壞模式下的安全系數(shù)進(jìn)行計算,評價了16#煤開采前后邊坡的穩(wěn)定性。

結(jié)合工程實例,闡述了泥質(zhì)頁巖在隧道開挖過程中應(yīng)力重分布的變化特征以及對洞室穩(wěn)定性的影響,進(jìn)行了噴層應(yīng)力、圍巖與初期支護(hù)間應(yīng)力、圍巖內(nèi)部位移、二次襯砌應(yīng)力量測及爆破震動測試等項目的重點監(jiān)測。

采用歷史勘察資料分析海堤現(xiàn)狀的邊坡整體穩(wěn)定性,往往出現(xiàn)安全系數(shù)計算值較低,與舊堤現(xiàn)狀穩(wěn)定性不相符的情況,嚴(yán)重影響海堤加固設(shè)計方案的確定。基于一個舊海堤穩(wěn)定分析和新建海堤案例,對典型斷面加密布置勘察點,結(jié)合對堤底地基固結(jié)度和強(qiáng)度增長量的估算,重點分析堤底下方地基抗剪強(qiáng)度。在判明海堤現(xiàn)狀穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上,大大優(yōu)化了海堤加固方案,為類似工程的勘察設(shè)計提供參考。

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)研究提供了一個思路。

以湖南省某二級公路上的一座既有隧道病害的情況和檢測結(jié)果為依托,對其病害產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析,并運(yùn)用地層——結(jié)構(gòu)法對隧道的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。根據(jù)隧道病害產(chǎn)生的原因和穩(wěn)定性分析結(jié)果,提出了相應(yīng)的整治技術(shù),確保了隧道營運(yùn)安全。

針對新寶塔山隧道進(jìn)口邊坡及房屋穩(wěn)定性,根據(jù)具體情況進(jìn)行了房屋爆破振動影響和邊坡靜力分析。振動影響分析采用了場地地震效應(yīng)工程勘察方法對爆破振動速度做了放大系數(shù)修正;并通過整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定性驗算進(jìn)行了靜力分析。分析中根據(jù)工程條件,選擇了適合地形地質(zhì)的合理方法,對隧道開挖引起的邊坡穩(wěn)定性分析具有一定的參考價值。

為了防止滑坡事故,本文首先對邊坡穩(wěn)定性評價指標(biāo)進(jìn)行分析,并根據(jù)評價指標(biāo),提出相應(yīng)的邊坡加固措施,可為邊坡治理和滑坡預(yù)防工作提供借鑒.

采用有限元軟件midas/civil建立蒲山大橋空間有限元計算模型,分析了施工階段及成橋后的空間穩(wěn)定性。計算結(jié)果表明:蒲山大橋在施工階段的穩(wěn)定安全系數(shù)最小值為13.05,成橋后的第1階穩(wěn)定安全系數(shù)為12.37,橋梁穩(wěn)定性較好,所得結(jié)果可為同類橋梁設(shè)計和施工提供參考。