尺寸效应节理岩体隧道开挖稳定性分析

文章结合南垭路三号隧道,利用强度折减法原理,分别使用flac~(3d)及3dec软件进行数值模拟计算,定量地分析了贯通节理对隧道稳定性的影响。通过计算,得出了软弱围岩中的隧道埋深与其稳定性之间的关系,稳定性随埋深的增大而先增加后减小；并通过对比发现,节理对岩体的削弱作用明显,在节理岩体中修建隧道时,隧道支护应适当做保守设计。

隧道开挖过程中往往不可避免地穿过岩体节理,通过引入plaxis程序提供的界面单元模拟节理面,对不同节理倾角时隧道的洞周变形、衬砌受力及稳定性进行了系统研究。研究成果为穿越岩体节理的隧道工程的变形预测、结构设计及稳定分析提供了一种行之有效的计算方法,以期对在岩体节理中进行隧道设计计算以及开挖过程的施工监控有所帮助。

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。

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.

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。

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

在对节理裂隙受拉压不同状态的分析基础上,分别采用应力控制裂隙张开、应变控制裂隙闭合的判别准则,利用abaqus软件建立了倾角为90°的垂直节理和倾角为52.5°的倾斜节理组成的节理岩质边坡模型,并对该节理岩质边坡的稳定性进行了模拟分析。通过对节理岩质边坡破裂过程的模拟,直观地得到了坡体的滑移破坏面,证明了节理是控制岩质边坡破坏的主要因素,对于理解边坡的破坏形成机理具有重要意义,说明该判别准则能够较为准确地预测节理岩质边坡潜在破坏面的形状与位置,对于复杂的边坡稳定性分析可以提供相应的理论借鉴。

南京秦淮东河铜家山段河道开挖后形成高度接近50m的高边坡，边坡岩体主要为黄马青组（t，。）泥质粉砂岩，根据其饱和单轴抗压强度确定在地层岩石为软岩，岩体内发育多组包括层面在内的节理。边坡开挖后其稳定性受该组地层影响较大，本文采用有限元法对该边坡的变形和稳定性进行分析，计算时将岩体分别看作均质各向同性介质和节理化岩体两种情况来考虑。当将岩体看作均质各向同性材料时，开挖后边坡的变形较小，边坡稳匙陡系数满足安全性要求。当将岩体看作节理化岩体时，节理化有限元计算结果表明边坡变形较大，稳定性不满足安全性要求。分析结果表明，该软岩边坡的变形和稳定性受节理影响较大，考虑开挖后的加固设计时需要充分考虑岩体中节理对边坡的稳定性影响。

1 地下工程岩体的稳定性分析 地下工程，系指在地面以下及山体内部的各类建筑物。地下工程具有隔热、恒温、密闭、 防震、隐蔽及不占地面土地面积等许多优点。因此，在国民经济各个部门的工程建设中被广 泛采用。如城市及交通建设中的地下铁道、地下仓库、地下商场、铁路隧道、公路隧道、过 江隧道等，水电及矿山建设中的地下厂房、引水隧洞、地下水库、地下矿井巷道等，以及军 工建设中的地下飞机场、地下试验室(站)、地下掩蔽部及各类军事设备器材仓库等。显然随 着经济建设的高速发展及地下工程所具有的优越性，地下工程的应用将会越来越广泛，规模 也将越来越大。 地下工程按成因分为人工洞室和天然洞室两大类。人工洞室指由人工开挖支护形成的地 下工程。天然洞室一般指由地质作用形成的地下空间，如可溶岩的溶洞等。地下工程完全被 周围的岩土体介质所包围。因此，这些介质的性质直接影响着地下工程的稳定与安全。

边坡岩体稳定性分析——本稿介绍了边坡岩体中的应力分布特征、边坡岩体的变形与破坏、边坡岩体稳定性分析步骤、边坡岩体稳定性计算。

高边坡卸荷岩体稳定性分析

黄蒙隧道围岩体内位移稳定性分析——隧道围岩体内位移监测结论对于判断围岩稳定性和保证施工安全与工程质量起着重要的作用，以黄蒙隧道为依托，对其监测数据进行了分析，判定围岩的稳定性，并根据工程实践经验，对围岩体内位移监测提出几点体会。

文章以某在建隧道下穿既有运营地铁隧道成渝客专为工程依托，采用数值计算，以强度折减法为计算手段，以安全系数作为稳定性判断的依据，对近接运营地铁隧道的盾构隧道开挖稳定性进行了分析。

文章以某在建隧道下穿既有运营地铁隧道成渝客专为工程依托,采用数值计算,以强度折减法为计算手段,以安全系数作为稳定性判断的依据,对近接运营地铁隧道的盾构隧道开挖稳定性进行了分析。

天然岩体在隧道开挖过程中会受到不同程度的扰动,在岩性较好的地层中,研究岩体在开挖过程中的围岩稳定性,对于隧道开挖有着重要的意义。本文以重庆至长沙公路水江至界石段南湖隧道工程为例,运用有限差分软件flac3d建立三维数值模型。分析岩体在开挖过程中无支护条件下围岩的自稳能力,着重分析洞室周边各关键点在开挖过程中的位移和应力的变化规律,为其他相类似的工程提供有益的理论依据。

考虑渗流的多层土盾构隧道开挖面稳定性分析——将传统模式的均匀土层稳定性分析的楔形体模型扩展到渗流作用下多层土盾构隧道开挖面的稳定性分析中，楔形体是由梯形组成的，每一个梯形对应一层土层，利用太沙基有效松动土压力理论和上限定理，推导了渗流作用下盾...

为了研究浅埋双侧偏压小净距隧道开挖后围岩变形及支护结构受力分布规律,以某高速公路隧道为依托,采用数值分析方法对小净距隧道左右洞开挖支护完毕后的围岩塑性区分布、竖直和水平位移分布,以及初期支护结构的弯矩、轴力和剪力进行研究和分析。研究结果表明:浅埋偏压小净距隧道开挖后塑性区主要分布在隧道左右洞的两侧拱脚处,拱顶处竖向位移最大,拱腰处水平位移最大;初期支护结构在边墙处的弯矩和剪力均较大,轴力在拱腰处最大。建议该类型隧道设计与施工时需加强对隧道边墙及拱脚处的支护,并加强隧道内空变形监测。

为研究复杂工程地质条件下的隧道围岩在施工过程中的力学特征,以陕西省石泉县喜河—后柳改建公路的拟建隧道为研究对象,以有限元为研究方法,基于其地形地貌、地层岩性、水文地质等工程地质特征数据,形成模型相关参数,以此建立隧道三维地质数值分析模型,利用隧道钝化模拟单向全断面开挖的施工工况,探讨其应力分布特征及变化规律.结果表明:开挖的隧道会表现出显著的应力集中现象,其对隧道顶部围岩稳定性影响最大;在本模型中,隧道开挖未支护时,天然应力处于临界状态的中风化绿泥石石英片岩和断层带整体处于破坏的应力状态,而开挖前相当稳定的微风化绿泥石石英片岩、微风化石灰岩、微风化闪长岩在开挖时大部分处于稳定状态,只有局部处于破坏状态,而微风化碳质石英片岩稳定性不受影响;在参考监测数据中,中风化绿泥石石英片岩开挖后失稳,其他岩层处于稳定状态.

分析了浅埋暗挖地铁软土隧道开挖后围岩扰动带应力、变形特性、表征方法。利用特征曲线法分析了地层预加固机理。以国内常用的管棚预加固技术为例,提出了利用混合物理论中体积分数概念来分析加固效果的方法,并给出了应用实例。实例计算分析结果表明:采用管棚预加固技术加固隧道拱部可降低地表沉降,但对降低开挖面挤出效应效果有限。

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。