盾構(gòu)下穿立交結(jié)構(gòu)圍巖破壞過(guò)程及安全穩(wěn)定性

隧道工程圍巖穩(wěn)定性影響因素分析與破壞基本判據(jù) 作者：徐銀燕，xuyinyan 作者單位：安徽省建設(shè)監(jiān)理有限公司,安徽,合肥,230022 刊名：安徽建筑 英文刊名：anhuiarchitecture 年，卷(期)：2009,16(5) 被引用次數(shù)：2次 參考文獻(xiàn)(5條) 1.鄭穎人隧道圍巖彈塑性隨機(jī)有限元分析及可靠度計(jì)算[期刊論文]-巖土力學(xué)2003(01) 2.王士天;王蘭生工程地質(zhì)分析原理1993 3.閆春嶺;丁德馨flac在鐵山坪隧道圍巖穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用[期刊論文]-地下空間與工程學(xué)報(bào)2006(03) 4.蔡美峰巖石力學(xué)與工程2002 5.張應(yīng)龍;師金鋒超大斷面隧道圍巖的穩(wěn)定性分析[期刊論文]-地下空間與工程學(xué)報(bào)2005(02) 引證文獻(xiàn)(2條) 1.秦海燕.徐良明溫州市地下糧庫(kù)圍巖穩(wěn)定性影響因素分析[期刊論文]-

隨著城市建設(shè)和公路工程的發(fā)展,隧道工程開(kāi)挖逐漸向長(zhǎng)大型和深埋方向轉(zhuǎn)移,圍巖穩(wěn)定性日益成為設(shè)計(jì)和施工的首要問(wèn)題。本文主要針對(duì)圍巖穩(wěn)定性影響因素、破壞機(jī)制及基本判據(jù)展開(kāi)敘述,為隧道施工過(guò)程中開(kāi)挖方案的制定、支護(hù)形式的選取提供依據(jù)。

地下洞室圍巖穩(wěn)定性分析——一、無(wú)壓洞室圍巖重分布應(yīng)力計(jì)算　　如果洞室半徑相對(duì)洞長(zhǎng)很小，按平面應(yīng)變問(wèn)題考慮，概化為受均布?jí)毫Φ谋“逯行男A孔周邊應(yīng)力分布…………　　2塑性圍巖重分布應(yīng)力　　地下開(kāi)挖后，洞壁的應(yīng)力集中最大,當(dāng)它超過(guò)圍巖屈服極限...

隧道圍巖穩(wěn)定性分析是該工程領(lǐng)域亟需解決的問(wèn)題。本文主要針對(duì)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(kāi)挖過(guò)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(gè)思路。

結(jié)合熊渡隧道的工程實(shí)踐,通過(guò)拱頂沉降、錨桿應(yīng)力的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)和數(shù)值計(jì)算工作,研究了復(fù)雜地質(zhì)條件下巖溶隧道全斷面爆破開(kāi)挖時(shí)圍巖的穩(wěn)定性,研究結(jié)果表明,熊渡隧道ⅴ級(jí)圍巖段的破碎帶采用現(xiàn)有的施工工藝和支護(hù)參數(shù)是可行的,圍巖變形可控,支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)效果顯著,圍巖基本穩(wěn)定。

隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,人們對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性研究的方法呈現(xiàn)出各種各樣。文章通過(guò)資料的查閱,總結(jié)了隧道圍巖穩(wěn)定性研究的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀,在前人研究的基礎(chǔ)上分析了其以后的發(fā)展趨勢(shì)。

通過(guò)曼歇2號(hào)隧道中導(dǎo)洞開(kāi)挖中的地質(zhì)素描和資料收集,依據(jù)掌子面和兩壁出露的地質(zhì)體的巖性、節(jié)理、巖體結(jié)構(gòu)類(lèi)型、地質(zhì)構(gòu)造特征等綜合特征,沿其走向、傾向和傾角的延伸推斷工作面短距離前方的地質(zhì)情況,應(yīng)用赤平投影分析法對(duì)正洞的圍巖穩(wěn)定性和邊坡的變形破壞做出定性和定量分析,從而預(yù)測(cè)兩側(cè)正洞的地質(zhì)情況,對(duì)連拱隧道上、下行線(xiàn)正洞的施工予以指導(dǎo)和控制,進(jìn)而達(dá)到短期預(yù)報(bào)的目的。

隧道是修建在底層中的工程結(jié)構(gòu),在挖開(kāi)地層并把隧道襯砌修建在地層內(nèi)的過(guò)程中和以后,地層始終對(duì)隧道襯砌結(jié)構(gòu)產(chǎn)生作用,本文在提出圍巖穩(wěn)定性基本判據(jù)的基礎(chǔ)上,著重對(duì)公路隧道圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。

基于能量的角度,采用極限分析理論中的上限定理對(duì)軟弱圍巖下淺埋隧道的穩(wěn)定性進(jìn)行分析,得到了圍巖壓力的理論公式。研究表明：埋深、土體容重越大及黏聚力、內(nèi)摩擦角越小,淺埋隧道的圍巖壓力越大,破壞范圍也越大;當(dāng)埋深較大、圍巖較好時(shí),淺埋隧道由于自穩(wěn)能力有可能不會(huì)發(fā)生破壞,而對(duì)于比較差的圍巖,在施工過(guò)程中應(yīng)采取更為安全可靠的支護(hù)措施,以防止發(fā)生垮塌破壞。

礦山開(kāi)采時(shí),不同的施工工藝會(huì)形成不同程度的采空區(qū)和崩落空區(qū),可能引起地表開(kāi)裂和下沉,導(dǎo)致地面建筑物陷落、倒塌及礦區(qū)地震等嚴(yán)重地質(zhì)災(zāi)害。分別對(duì)岷縣寨上金礦采場(chǎng)采用充填采礦法和空?qǐng)霾傻V法,借助ansys有限元計(jì)算軟件進(jìn)行數(shù)值模擬,確定最佳的施工方案。計(jì)算結(jié)果表明:充填采礦法可以有效減少采場(chǎng)地壓,支撐圍巖,減緩采后空區(qū)圍巖的移動(dòng)和破壞。

基于能量的角度,采用極限分析理論中的上限定理對(duì)軟弱圍巖下淺埋隧道的穩(wěn)定性進(jìn)行分析,得到了圍巖壓力的理論公式。研究表明：埋深、土體容重越大及黏聚力、內(nèi)摩擦角越小,淺埋隧道的圍巖壓力越大,破壞范圍也越大;當(dāng)埋深較大、圍巖較好時(shí),淺埋隧道由于自穩(wěn)能力有可能不會(huì)發(fā)生破壞,而對(duì)于比較差的圍巖,在施工過(guò)程中應(yīng)采取更為安全可靠的支護(hù)措施,以防止發(fā)生垮塌破壞。

在隧道下穿水庫(kù)施工中為了確保安全對(duì)隧道底部進(jìn)行了注漿加固,對(duì)其加固方案進(jìn)行了有限元數(shù)值模擬,通過(guò)數(shù)值模擬結(jié)果分析驗(yàn)證了注漿加固的效果,為隧道安全施工提供了依據(jù)。

隧道圍巖支護(hù)系統(tǒng)是隧道工程施工中的一個(gè)重點(diǎn)。本文主要介紹了隧道圍巖支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的相關(guān)問(wèn)題,對(duì)相關(guān)概念和研究狀況進(jìn)行了較為詳細(xì)的闡述。

深埋隧道圍巖_支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究——依據(jù)隧址區(qū)工程地質(zhì)特征，建立通—渝深埋公路隧道1:1實(shí)體模型。通過(guò)有限元數(shù)值模擬，結(jié)合量測(cè)資料，分析了隧道按全斷面法和臺(tái)階法動(dòng)態(tài)施工過(guò)程圍巖-支護(hù)結(jié)構(gòu)屈服接近度、位移和應(yīng)力特征，以及支護(hù)結(jié)構(gòu)鋼支撐受力、二次襯...

依據(jù)隧址區(qū)工程地質(zhì)特征,建立通—渝深埋公路隧道1:1實(shí)體模型。通過(guò)有限元數(shù)值模擬,結(jié)合量測(cè)資料,分析了隧道按全斷面法和臺(tái)階法動(dòng)態(tài)施工過(guò)程圍巖-支護(hù)結(jié)構(gòu)屈服接近度、位移和應(yīng)力特征,以及支護(hù)結(jié)構(gòu)鋼支撐受力、二次襯砌軸力和彎矩特征。結(jié)果表明,在相同的地質(zhì)條件和支護(hù)條件下,臺(tái)階法較全斷面法沒(méi)有明顯的優(yōu)勢(shì),為深埋公路隧道優(yōu)化設(shè)計(jì)和施工提供了科學(xué)依據(jù)。

采用大型數(shù)學(xué)軟件matlab對(duì)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析等數(shù)學(xué)處理,找出監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性并模式化為量測(cè)曲線(xiàn)和數(shù)學(xué)方程,使經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)處理后的數(shù)據(jù)能有效反映圍巖發(fā)展趨勢(shì)及最終位移量。根據(jù)得到的巖性參數(shù)進(jìn)行水平劃分,得到各水平參數(shù)并進(jìn)行正交組合進(jìn)而得到試驗(yàn)方案。通過(guò)采用數(shù)值模擬軟件midas/gts模擬各試驗(yàn)方案下圍巖的最終位移量,由此得到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)庫(kù)。然后通過(guò)matlab編制的巖性參數(shù)反演程序進(jìn)行反分析,得出該段巖體的等效巖性參數(shù)。最后利用midas/gts正演計(jì)算,得到隧道在開(kāi)挖支護(hù)后圍巖的應(yīng)力-應(yīng)變分布和最終位移值,以此來(lái)評(píng)價(jià)圍巖穩(wěn)定性。

隨邊坡工程大型機(jī)械開(kāi)挖以來(lái),邊坡開(kāi)挖施工過(guò)程中常常出現(xiàn)一坡到底的開(kāi)挖現(xiàn)場(chǎng),同時(shí)開(kāi)挖邊坡一般都要放置一定的時(shí)間才能進(jìn)行防護(hù),有時(shí)受某種因素影響,開(kāi)挖邊坡可能放置相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間才能進(jìn)行防護(hù),結(jié)果造成工程中大量臨時(shí)邊坡失穩(wěn)。應(yīng)用數(shù)值計(jì)算分析了開(kāi)挖邊坡變形破壞過(guò)程及對(duì)穩(wěn)定性的影響,同對(duì)超高邊坡支護(hù)提出了建議,研究結(jié)果對(duì)工程實(shí)踐有一定的參考作用。

水電工程中的"深埋、大跨、高墻"型水工隧洞應(yīng)用越來(lái)越多,開(kāi)挖過(guò)程中洞室的圍巖穩(wěn)定性問(wèn)題顯得尤為突出。以西南某水電站為例,采用ansys軟件對(duì)地下廠(chǎng)房洞室群分層開(kāi)挖進(jìn)行模擬計(jì)算。為同類(lèi)工程及相關(guān)研究提供參考。

圍巖穩(wěn)定性的工程地質(zhì)研究分析——本資料為圍巖穩(wěn)定性的工程地質(zhì)研究分析，共34頁(yè)。簡(jiǎn)介：地下建筑位置的選擇，除取決于工程目的要求外，需要考慮圍巖的穩(wěn)定、山體穩(wěn)定及地形、巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水及地應(yīng)力等因素的影響。理想的建洞山體應(yīng)具備以下條件...

公路隧道圍巖穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀與展望

圍巖穩(wěn)定性受眾多的因素影響，主要影響圍巖穩(wěn)定性的因素有圍巖的巖性和力學(xué)性質(zhì)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地應(yīng)力、地下水、工程因素。圍巖的支護(hù)方法和開(kāi)挖的方式都是由圍巖的穩(wěn)定性決定的[1]，因此正確合理的評(píng)價(jià)圍巖穩(wěn)定性，對(duì)隧道施工合理性和運(yùn)營(yíng)安全性都起到了重要的作用。文章以何家莊隧道為例，通過(guò)勘察資料和現(xiàn)場(chǎng)施工開(kāi)挖圍巖揭露，以工程地質(zhì)分析法從圍巖巖性、結(jié)構(gòu)面特征等方面對(duì)圍巖開(kāi)挖穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

通過(guò)建立有限元、離散元兩種數(shù)值力學(xué)模型,開(kāi)展開(kāi)挖跨度對(duì)隧道圍巖穩(wěn)定性的影響規(guī)律研究。結(jié)果表明:在不考慮洞室形狀影響的前提下,當(dāng)圍巖按連續(xù)介質(zhì)假設(shè),且開(kāi)挖后仍處于彈性應(yīng)力狀態(tài)時(shí),單純?cè)黾铀淼篱_(kāi)挖跨度對(duì)圍巖應(yīng)力狀態(tài)影響不大;但若開(kāi)挖后進(jìn)入彈塑性應(yīng)力狀態(tài),則單純加大開(kāi)挖跨度會(huì)導(dǎo)致塑性區(qū)半徑大幅度增加,影響圍巖穩(wěn)定。當(dāng)圍巖按非連續(xù)介質(zhì)假定時(shí),巖體失穩(wěn)主要呈現(xiàn)節(jié)理面間剪切滑移。開(kāi)挖跨度增大相當(dāng)于隧道跨度與巖塊的相對(duì)尺度增大,隧道關(guān)鍵塊體失穩(wěn)概率加大,對(duì)于相同產(chǎn)狀節(jié)理巖體,關(guān)鍵塊體出現(xiàn)部位相同;另一方面,跨度增大引起在隧道開(kāi)挖的應(yīng)力擾動(dòng)區(qū)內(nèi)遭遇節(jié)理的組數(shù)增加,組數(shù)越多,巖體越破碎,失穩(wěn)概率越大,且失穩(wěn)模式各有不同,增加了支護(hù)難度。