大型長廊式調(diào)壓室圍巖穩(wěn)定性數(shù)值仿真分析

為判定礦山地下采礦巷道圍巖穩(wěn)定性,得出較為可靠的結(jié)果,文中運(yùn)用flac3d有限差分軟件對采礦巷道進(jìn)行模擬計(jì)算,得出在有支護(hù)和無支護(hù)條件下的變形值;根據(jù)《采礦設(shè)計(jì)手冊》中的變形量的上限值,判定采礦巷道圍巖在沒有支護(hù)的條件下是穩(wěn)定的,不需要進(jìn)行支護(hù)。

深部巷道圍巖穩(wěn)定性數(shù)值模擬研究——以某煤礦-648m南翼回風(fēng)大巷400m的試驗(yàn)段為研究背景，以數(shù)值分析為手段，分析了巷道支護(hù)前后應(yīng)力場、位移場、塑性區(qū)的分布情況，對巷道的穩(wěn)定性和支護(hù)參數(shù)的合理性做出了評價(jià)，并將數(shù)值分析結(jié)果與現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，驗(yàn)證...

通過rfpa方法考慮巖石材料的細(xì)觀非均勻特性,對深埋硬巖隧洞全斷面一次開挖和分?jǐn)嗝娑啻伍_挖進(jìn)行數(shù)值模擬分析,直觀呈現(xiàn)隧道圍巖破裂面位置與形態(tài)漸進(jìn)破壞誘致失穩(wěn)的演化全過程,并與現(xiàn)場破壞情況對比研究,旨在揭示兩種不同施工過程中應(yīng)力演化、位移擴(kuò)展、能量釋放多個(gè)特征方面對圍巖穩(wěn)定性的影響及其破壞機(jī)制。數(shù)值模擬結(jié)果表明,隧洞圍巖穩(wěn)定性采用分?jǐn)嗝娑啻伍_挖優(yōu)于全斷面一次開挖方式,為應(yīng)對1#引水隧洞tbm掘進(jìn)到錦屏山核部強(qiáng)巖爆風(fēng)險(xiǎn),排引2#橫通道往西洞段采用鉆爆法超前實(shí)施導(dǎo)洞方案為最佳。雖然分?jǐn)嗝骈_挖可以顯著地降低圍巖破壞風(fēng)險(xiǎn),但不能徹底排除多次擴(kuò)挖過程中圍巖大塌方的情況,則建議這些洞段直接鉆爆擴(kuò)挖到位,讓tbm步進(jìn)安全通過為宜。同時(shí)深埋硬巖\"城門型\"隧道的破壞機(jī)制是來自側(cè)壁破壞為主而拱形部位不存在壓力拱破壞,與淺埋隧道的破壞在拱頂?shù)钠茐臋C(jī)制有明顯區(qū)別,對認(rèn)識隧道破壞機(jī)制有重要意義。

礦山開采時(shí),不同的施工工藝會形成不同程度的采空區(qū)和崩落空區(qū),可能引起地表開裂和下沉,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。分別對岷縣寨上金礦采場采用充填采礦法和空場采礦法,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地壓,支撐圍巖,減緩采后空區(qū)圍巖的移動和破壞。

對大伙房水庫引水隧洞tbm機(jī)安裝段主洞和輔洞交叉部位進(jìn)行了三維數(shù)值模擬。計(jì)算了圍巖的應(yīng)力場和位移場及破壞區(qū)域,并對圍巖的穩(wěn)定性進(jìn)行了評價(jià)。對大型隧洞工程的設(shè)計(jì)和施工具有指導(dǎo)意義。

http://www.***.*** -1- 古水水電站1＃導(dǎo)流隧洞圍巖穩(wěn)定性數(shù)值分析 張風(fēng)堂 河海大學(xué)土木工程學(xué)院，南京（210098） e-mail：zft_008@sina.com 摘要：結(jié)合古水水電站1＃導(dǎo)流洞工程實(shí)踐，采用flac3d數(shù)值分析方法，系統(tǒng)研究了洞 室開挖完成后圍巖的二次應(yīng)力場、變形場和塑性破壞區(qū)的分布特征和變化規(guī)律，為導(dǎo)流隧洞 圍巖穩(wěn)定性評價(jià)和工程施工設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)資料和參考依據(jù) 關(guān)鍵詞：古水水電站；導(dǎo)流洞；圍巖穩(wěn)定性；flac3d 中圖分類號：tu196+.4td313+.1 1．引言 隨著我國西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，水電開發(fā)在其中占據(jù)了重要地位，若干大型地下水電 站正在開發(fā)和興建中。工程地區(qū)往往河谷深切，岸坡陡峭，山勢雄偉，合理的設(shè)計(jì)常常不得 不將建筑物布置在地下或山體內(nèi)部 [1] ，復(fù)雜地質(zhì)條件下大規(guī)模的地下洞

針對昆-石高速公路陽宗隧道斷面跨度大的特點(diǎn),通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)、操作難易程度的綜合比較,陽宗隧道使用wtd系統(tǒng)錨桿支護(hù)對圍巖進(jìn)行加固,效果良好。使用高性能混凝土作為隧道二次襯砌,降低病害的發(fā)生,減少整治麻煩,給隧道施工和運(yùn)營都帶來極大的方便。采用地層-結(jié)構(gòu)模式,運(yùn)用同濟(jì)曙光軟件分析地質(zhì)條件較差的ⅴ級圍巖隧道施工方法對圍巖穩(wěn)定性的擾動規(guī)律,計(jì)算結(jié)果表明施工方法選擇合理;采用荷載-結(jié)構(gòu)模式,應(yīng)用有限元軟件—ansys對二襯結(jié)構(gòu)的安全性進(jìn)行檢算,計(jì)算結(jié)果表明該隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、安全性好。

本研究以北洺河鐵礦為工程背景,針對采準(zhǔn)切割工作中出現(xiàn)的軟巖交叉巷道,運(yùn)用flac3d對聯(lián)巷交叉口進(jìn)行三維數(shù)值模擬分析,研究交叉口圍巖的力學(xué)、位移和變形破壞演化規(guī)律,并將控制點(diǎn)的位移監(jiān)測值與計(jì)算值進(jìn)行對比分析。研究結(jié)果表明:數(shù)值模擬方法必須輔以現(xiàn)場監(jiān)控量測,才能客觀正確地反映出地下工程在施工過程中圍巖應(yīng)力、位移及塑性區(qū)分布等特征,并為施工設(shè)計(jì)提供有效的參考依據(jù)。

采用有限元數(shù)值模擬方法,研究露天轉(zhuǎn)地下開采中次生應(yīng)力對巷道圍巖穩(wěn)定性影響。分析結(jié)果表明,水平應(yīng)力對圍巖穩(wěn)定性有重要影響,側(cè)壓系數(shù)大于0.5,水平應(yīng)力對圍巖產(chǎn)生不利影響;側(cè)壓系數(shù)大于2.0,不利影響迅速擴(kuò)大。圍巖中存在鉸接拱結(jié)構(gòu),圍巖體通過這種結(jié)構(gòu)來承擔(dān)上部荷載。

向家壩水電站地下廠房工程地質(zhì)條件較差,邊墻高、跨度大,開挖規(guī)模巨大,施工期圍巖穩(wěn)定性問題比較突出。在對區(qū)域工程地質(zhì)條件進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,建立了向家壩水電站超大洞室群的三維數(shù)值模型,采用統(tǒng)計(jì)回歸方法對地應(yīng)力場進(jìn)行反演分析。按照實(shí)際開挖支護(hù)程序?qū)Φ叵露词胰洪_挖進(jìn)行模擬,對向家壩地下洞室群開挖過程中圍巖的穩(wěn)定性特征進(jìn)行了分析。計(jì)算結(jié)果表明:超大洞室群施工期圍巖局部穩(wěn)定性問題突出,施加相應(yīng)支護(hù)措施后改善明顯。

圍巖施工期穩(wěn)定性是隧道工程安全的面臨的重要問題.針對黑山隧道黃土隧道開展數(shù)值模擬計(jì)算分析,基于施工期間隧道拱頂沉降和圍巖洞內(nèi)收斂變形特點(diǎn),研究分析了考慮隧道左、右線施工期相互影響,進(jìn)而分析隧道初期支護(hù)結(jié)構(gòu)效果.計(jì)算結(jié)果表明:掌子面推進(jìn)過程是影響圍巖變形的重要因素;隧道先行先開挖隧道產(chǎn)生的地應(yīng)力重新分布相當(dāng)于使右線埋深增大,有利于形成拱效應(yīng);表明初期表面支護(hù)的強(qiáng)度能很好的滿足穩(wěn)定性控制的要求,并具有可靠的安全余度.

文章結(jié)合始祖山公路隧道工程,采用數(shù)值模擬方法對該隧道施工全過程進(jìn)行分析,并結(jié)合現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)對模擬結(jié)果進(jìn)行比較。結(jié)果表明:數(shù)值模擬結(jié)果與現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)相近,具有較高的可靠性,通過數(shù)值模擬可以有效的反映隧道開挖施工過程中圍巖的變形情況以及可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)情況,對隧道的施工有一定的指導(dǎo)意義。

結(jié)合龍頭山隧道工程,利用有限元軟件adina建立空間計(jì)算模型,用三維彈塑性有限單元法對隧道ⅲ類圍巖段施工過程圍巖穩(wěn)定性和安全性進(jìn)行分析,分析施工過程中圍巖的位移、應(yīng)力、應(yīng)變變化規(guī)律,得出了一些有益的結(jié)論,對大跨度隧道施工過程中的圍巖穩(wěn)定性和安全性評價(jià)有一定指導(dǎo)意義。

地下洞室圍巖穩(wěn)定性分析——一、無壓洞室圍巖重分布應(yīng)力計(jì)算　　如果洞室半徑相對洞長很小，按平面應(yīng)變問題考慮，概化為受均布壓力的薄板中心小圓孔周邊應(yīng)力分布…………　　2塑性圍巖重分布應(yīng)力　　地下開挖后，洞壁的應(yīng)力集中最大,當(dāng)它超過圍巖屈服極限...

結(jié)合唐山鐵礦的施工過程,利用ansys有限元分析軟件及有限差分軟件flac3d對鐵礦圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行數(shù)值模擬研究,分析了鐵礦圍巖的應(yīng)力、沉降及塑性區(qū)狀況,評價(jià)了圍巖破壞機(jī)理及穩(wěn)定性。結(jié)果表明:隧道開挖后圍巖產(chǎn)生了一定的塑性區(qū)破壞,且地表產(chǎn)生了一定的沉降。由于對該礦山進(jìn)行了流固耦合數(shù)值模擬研究,從研究成果看隔水層有效的阻止了滲流,但開挖擾動引起的裂隙使部分孔隙水從頂板中滲流到采場中,容易導(dǎo)致涌水事故。

公路隧道施工中控制隧道圍巖在開挖后的變形,避免發(fā)生過大變形與破壞,為隧道二次襯砌爭取時(shí)間是隧道施工中的關(guān)鍵問題。本文采用有限元數(shù)值模擬方法,模擬分析某一公路隧道的施工開挖過程,研究在不同的工況條件下,隧道圍巖的穩(wěn)定性,根據(jù)分析結(jié)果為隧道施工選擇了合理的開挖施工方法,隧道典型斷面的監(jiān)測結(jié)果表明采用的施工方法能夠滿足開挖施工的安全及進(jìn)度要求。

通過曼歇2號隧道中導(dǎo)洞開挖中的地質(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)測兩側(cè)正洞的地質(zhì)情況,對連拱隧道上、下行線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),在挖開地層并把隧道襯砌修建在地層內(nèi)的過程中和以后,地層始終對隧道襯砌結(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,著重對公路隧道圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。

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

某水電站布置有大型的地下洞室群,其規(guī)模在國內(nèi)外已建和擬建的工程中都是十分罕見的。總體上說,地下廠房區(qū)巖體質(zhì)量較好,但由于多期的構(gòu)造作用,在廠房區(qū)巖層中發(fā)育有不同級別的結(jié)構(gòu)面,對圍巖的穩(wěn)定性有一定影響。對此,本文運(yùn)用圍巖分類法和數(shù)值模擬法分析了廠房開挖后圍巖的整體穩(wěn)定性,然后運(yùn)用unwedge軟件對主廠房頂拱部位的不穩(wěn)定塊體進(jìn)行了分析評價(jià)。

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。簡介：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...

針對2種不同施工順序?qū)Φ叵露词覈鷰r穩(wěn)定性的影響,其一是先開挖地下隧道,后修建地面建筑,分析了隧道洞頂?shù)某两滴灰啤⒍词覈鷰r的變形、塑性區(qū)、拉壓破壞區(qū)等;其二是先修建地面建筑地面建筑先完成,后開挖地下隧道,分析了地下隧道的受力、變形、破壞區(qū)以塑性區(qū)等。通過分析得出了前一種施工順序更為有利的結(jié)論。