隧道施工溫度場與圍巖局部崩塌關(guān)系

四川雜谷腦河獅子坪水電站地下廠房交通洞、排風洞、尾水洞、出線洞共有497m洞段處在q2-3崩塌體圍巖中,地質(zhì)條件復(fù)雜,圍巖不穩(wěn)定因數(shù)多,施工風險大,現(xiàn)結(jié)合該工程施工對崩塌體圍巖水工隧洞工程開挖支護關(guān)鍵施工技術(shù)進行探討,以供類似工程施工參考。

隧道圍巖地溫能受隧道的地形地貌、地質(zhì)條件、隧道通風、洞口氣象條件等多方面因素影響,本文利用寒區(qū)隧道溫度場理論計算公式,定量分析上述因素對寒區(qū)隧道圍巖地溫的影響。

施工溫度場的控制對于多年凍土隧道的施工有著重要的意義,結(jié)合青藏鐵路昆侖山、風火山隧道的設(shè)計與施工,通過對施工過程中環(huán)境溫度的測試,綜合分析凍土穩(wěn)定、混凝土施工、施工人員及施工機械等各方面的因素對施工環(huán)境溫度的要求,提出了適合于青藏鐵路高原多年凍土隧道的施工環(huán)境溫度控制范圍。

以\"天都花園地基底板開裂\"為實例主要分析\"溫度場\"變化在該約束形式開裂問題中的影響。

研究目的:探討有關(guān)ⅳ、ⅴ級圍巖隧道施工的方法,質(zhì)量控制。研究方法:通過對ⅳ、ⅴ級圍巖隧道施工的工程實例,對此類隧道的施工工藝、質(zhì)量控制方法及注意事項進行了詳細的闡述。研究結(jié)果:為ⅳ、ⅴ級圍巖隧道施工與質(zhì)量控制提供了可靠的數(shù)據(jù)和參考依據(jù),為我國在新建客運專線積累了寶貴的經(jīng)驗。研究結(jié)論:隧道施工的過程控制是質(zhì)量控制的關(guān)鍵。

本文用champs-bes軟件對實驗臺傳熱情況進行了數(shù)值模擬研究，并和實驗結(jié)果進行了對比，對比發(fā)現(xiàn)兩者偏差較小；進一步通過軟件模擬了上海地區(qū)實際地鐵隧道圍巖土壤的傳熱情況，對比發(fā)現(xiàn)軟件模擬和實驗研究的溫度場分布規(guī)律基本一致，穩(wěn)定以后熱庫厚度在25m左右、熱庫峰值穩(wěn)定在25.7°c左右、熱庫峰值位置距壁面2.2m;最后分析研究了土體熱庫蓄放熱量演化特性，為后續(xù)解決遠期運行區(qū)間隧道溫升過高的問題服務(wù)。

本文用champs-bes軟件對實驗臺傳熱情況進行了數(shù)值模擬研究,并和實驗結(jié)果進行了對比,對比發(fā)現(xiàn)兩者偏差較小;進一步通過軟件模擬了上海地區(qū)實際地鐵隧道圍巖土壤的傳熱情況,對比發(fā)現(xiàn)軟件模擬和實驗研究的溫度場分布規(guī)律基本一致,穩(wěn)定以后熱庫厚度在25m左右、熱庫峰值穩(wěn)定在25.7℃左右、熱庫峰值位置距壁面2.2m;最后分析研究了土體熱庫蓄放熱量演化特性,為后續(xù)解決遠期運行區(qū)間隧道溫升過高的問題服務(wù)。

深井多圈管凍結(jié)消耗大量冷量,為了節(jié)約運行費用,可采用局部保溫技術(shù)。針對已有三圈管凍結(jié)設(shè)計方案,采用數(shù)值計算方法,首次研究了外圈管采用不同的局部保溫方案時凍結(jié)溫度場的發(fā)展規(guī)律,按照凍結(jié)管布置方式將溫度場劃分為4個環(huán)形條帶區(qū),獲得了各環(huán)形條帶溫度場受外圈管保溫的影響規(guī)律,所得結(jié)果具有廣泛的應(yīng)用性,為深井凍結(jié)時是否采用保溫以及采用何種保溫方案提供了理論依據(jù),具有重大的工程應(yīng)用價值。

1 邊坡工程安全等級為二級，采用“理正巖土計算”軟件對邊坡進行穩(wěn)定性分析計算， 危巖體潛在滑動面為直線平面滑動。 （一）削坡后邊坡穩(wěn)定性驗算 1、2-2剖面削坡后穩(wěn)定性計算 [計算簡圖] ---------------------------------------------------------------------- [計算條件] ---------------------------------------------------------------------- [基本參數(shù)] 計算方法：通用方法 計算目標：計算安全系數(shù) 邊坡高度：18.900(m) 不考慮水的作用影響： 安全系數(shù)計算范圍：(0.500~10.000) [坡線參數(shù)] 坡線段數(shù)2 序號水平投影(m)豎向投影

結(jié)合工程實例，應(yīng)用現(xiàn)代ｐａｐｆｅ大型軟件，對大體積砼基礎(chǔ)的溫度場及溫度應(yīng)力進行較深入的數(shù)值分析，給出了計算與實例值的比較結(jié)果，提出了相應(yīng)的看法，為ｐａｆｅｃ在工程上的應(yīng)用提供了進一步的實踐應(yīng)用的依據(jù)。

結(jié)合工程實例，應(yīng)用現(xiàn)代ｐａｐｆｅ大型軟件，對大體積砼基礎(chǔ)的溫度場及溫度應(yīng)力進行較深入的數(shù)值分析，給出了計算與實例值的比較結(jié)果，提出了相應(yīng)的看法，為ｐａｆｅｃ在工程上的應(yīng)用提供了進一步的實踐應(yīng)用的依據(jù)。

1 膨脹性圍巖隧道施工 1.概述 在膨脹性地層中開挖隧道、巷道或地下洞室，常常可以見到圍巖因開掘而產(chǎn)生變形， 或者因浸水而膨脹，或因風化而開裂等現(xiàn)象，使設(shè)置在膨脹性圍巖中的隧道或地下洞 室的洞壁發(fā)生位移，導(dǎo)致圍巖失穩(wěn)，襯砌破壞。膨脹性圍巖的基本特征，歸納起來表 現(xiàn)在以下三個方面。 1.1圍巖的應(yīng)力比高。即p0/ra，p0—地應(yīng)力，ra—圍巖的抗壓強度。由于膨脹性圍巖 是有原始地層的超固結(jié)特性，使圍巖中儲存有較高的初始應(yīng)力，當隧道或地下洞室開 掘后，引起圍巖應(yīng)力釋放，強度降低，產(chǎn)生卸載膨脹，因此圍巖常常具有明顯的塑性 流變特征，開掘后將產(chǎn)生較大的塑性變形。 1.3脹縮效應(yīng)的力學(xué)特性。膨脹圍巖因吸水而膨脹，失水而收縮，巖體干濕循環(huán)產(chǎn)生脹 縮效應(yīng)。一是使圍巖體結(jié)構(gòu)破壞，由塊間聯(lián)結(jié)變?yōu)榱严督Y(jié)合，甚至成為散結(jié)構(gòu)，強度 完全喪失，導(dǎo)致圍巖壓力增大；二是造成圍巖應(yīng)力變化，無論膨脹壓力或收縮應(yīng)力

筑 龍 網(wǎng) ww w. zh ul on g. co m 1 膨脹性圍巖隧道施工 1.概述 在膨脹性地層中開挖隧道、巷道或地下洞室，常常可以見到圍巖因開掘而產(chǎn)生變 形，或者因浸水而膨脹，或因風化而開裂等現(xiàn)象，使設(shè)置在膨脹性圍巖中的隧道或地 下洞室的洞壁發(fā)生位移，導(dǎo)致圍巖失穩(wěn)，襯砌破壞。膨脹性圍巖的基本特征，歸納起 來表現(xiàn)在以下三個方面。 1.1圍巖的應(yīng)力比高。即p0/ra，p0—地應(yīng)力，ra—圍巖的抗壓強度。由于膨脹性圍巖 是有原始地層的超固結(jié)特性，使圍巖中儲存有較高的初始應(yīng)力，當隧道或地下洞室開 掘后，引起圍巖應(yīng)力釋放，強度降低，產(chǎn)生卸載膨脹，因此圍巖常常具有明顯的塑性 流變特征，開掘后將產(chǎn)生較大的塑性變形。 1.3脹縮效應(yīng)的力學(xué)特性。膨脹圍巖因吸水而膨脹，失水而收縮，巖體干濕循環(huán)產(chǎn)生脹 縮效應(yīng)。一是使圍巖體結(jié)構(gòu)破壞，由塊間聯(lián)結(jié)變?yōu)榱严督Y(jié)合，甚至成

談施工溫度與裂縫之間的關(guān)系。

根據(jù)碾壓混凝土圍堰的施工特點,用瞬態(tài)熱傳導(dǎo)三維有限元分析方法,對三峽右岸碾壓混凝土圍堰施工期的溫度場進行了仿真分析.分析中考慮了混凝土的熱學(xué)參數(shù)及邊界條件隨齡期變化及分層的實際情況,得到了圍堰在整個施工期及運行期溫度場的時空分布規(guī)律和一些有益的結(jié)論,并為控制溫度應(yīng)力提供了重要的依據(jù).

考慮溫度效應(yīng)時深埋洞室圍巖變形特性——選取錦屏二級水電站引水隧洞圍巖大理巖作為試樣，進行不同溫度條件下的單軸壓縮試驗，分析溫度作用對大理巖彈性模量、泊松比等力學(xué)參數(shù)的影響。根據(jù)巖石熱傳導(dǎo)理論，在一定的簡化假設(shè)條件下，建立了深埋洞室圍巖體穩(wěn)態(tài)溫...

本文結(jié)合軟弱圍巖隧道施工實際,利用數(shù)值分析軟件flac3d和數(shù)學(xué)分析軟件matlab進行圍巖參數(shù)反演計算,確定出隧道圍巖力學(xué)參數(shù)；基于反演計算得到的圍巖參數(shù)建立數(shù)值仿真模型,可預(yù)測隧道圍巖的變形和受力。

人工凍結(jié)法施工技術(shù)是軟土地區(qū)隧道施工的一種經(jīng)濟可靠的方法,在上海地區(qū)得到了多次成功應(yīng)用。但是,由于計算理論的不完善,也出現(xiàn)過諸如上海地鐵四號線透水的重大工程事故。在凍結(jié)法施工過程中,凍結(jié)壁的厚度控制是非常重要的環(huán)節(jié)。為此,在考慮凍結(jié)管偏斜條件下對上海某隧道聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工過程中的溫度場進行了有限元分析。結(jié)果有助于進一步了解凍結(jié)施工過程中溫度變化和分布的規(guī)律,對此工法的安全性和經(jīng)濟性控制亦有裨益。

對于v級圍巖大跨偏壓小凈距隧道,傳統(tǒng)的施工工法雙側(cè)壁導(dǎo)坑法有時并不能滿足施工要求,本文以浙江路灣隧道工程為依托,以導(dǎo)坑分步開挖法的新工法為背景,利用ansys、flac有限元軟件分析偏壓程度對新工法圍巖變形的影響情況,繼而給施工一定的指導(dǎo)作用。

針對青藏鐵路高原多年凍土區(qū)風火山隧道的的工程特點,設(shè)計了高原嚴寒環(huán)境下施工通風與洞內(nèi)溫度控制體系,研制的通風/空調(diào)一體化機組效率高、性能可靠,在洞外氣溫達-30℃的條件下,保持了洞內(nèi)及工作面溫度在-5~3℃之間,為高寒地區(qū)冬季施工提供參考。

橫龍山隧道喇叭口段地質(zhì)條件差,隧道跨度大,給施工帶來很大的難度,本文應(yīng)用有限元方法對大跨度隧道的完整的開挖過程進行了動態(tài)模擬研究,模擬開挖采用的雙側(cè)壁導(dǎo)坑法的施工全過程,對隧道施工引起的圍巖和地表沉降進行了分析,根據(jù)仿真計算的結(jié)果提出了大跨度隧道施工中應(yīng)該注意的問題及相應(yīng)的解決措施。

隧道圍巖礦物成分對圍巖穩(wěn)定性有比較重要的影響。在隧道現(xiàn)場采取巖石試樣,應(yīng)用x射線熒光光譜儀和x射線粉末衍射儀檢測巖石中所含元素及礦物成分。結(jié)果表明,隧道巖石元素主要是由si、al、fe、ca、mg、k、na等組成;而巖石礦物成分既有石英、長石等硬度高的礦物,也有斜綠泥石、伊利石等硬度低的礦物。當隧道正洞圍巖中硬度高的礦物含量較高時,隧道圍巖的變形就小些;而在斜井和平行導(dǎo)洞中,斜綠泥石和伊利石等硬度低的礦物含量相對高一些,導(dǎo)致斜井和平行導(dǎo)洞處圍巖變形較大。