收斂約束原理的大斷面黃土隧道圍巖與初支穩(wěn)定性分析

大斷面黃土隧道圍巖變形監(jiān)控量測技術——結合鄭西鐵路客運專線高橋大斷面黃土隧道的監(jiān)控量測工作，詳細介紹了無尺量測技術的觀測系統(tǒng)、觀測方法、觀測要點和觀測精度，以及量測數(shù)據(jù)的計算、應用和回歸分析方法，為類似軟弱隧道的監(jiān)控量測工作提供參考和借鑒。

采用大型數(shù)學軟件matlab對監(jiān)控量測數(shù)據(jù)進行回歸分析等數(shù)學處理,找出監(jiān)控量測數(shù)據(jù)之間的相關性并模式化為量測曲線和數(shù)學方程,使經(jīng)過數(shù)學處理后的數(shù)據(jù)能有效反映圍巖發(fā)展趨勢及最終位移量。根據(jù)得到的巖性參數(shù)進行水平劃分,得到各水平參數(shù)并進行正交組合進而得到試驗方案。通過采用數(shù)值模擬軟件midas/gts模擬各試驗方案下圍巖的最終位移量,由此得到神經(jīng)網(wǎng)絡的訓練樣本數(shù)據(jù)庫。然后通過matlab編制的巖性參數(shù)反演程序進行反分析,得出該段巖體的等效巖性參數(shù)。最后利用midas/gts正演計算,得到隧道在開挖支護后圍巖的應力-應變分布和最終位移值,以此來評價圍巖穩(wěn)定性。

隧道圍巖穩(wěn)定性分析及其控制

通過曼歇2號隧道中導洞開挖中的地質素描和資料收集,依據(jù)掌子面和兩壁出露的地質體的巖性、節(jié)理、巖體結構類型、地質構造特征等綜合特征,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情況,應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,從而預測兩側正洞的地質情況,對連拱隧道上、下行線正洞的施工予以指導和控制,進而達到短期預報的目的。

隧道圍巖穩(wěn)定性分析是該工程領域亟需解決的問題。本文主要針對圓形斷面隧道圍巖穩(wěn)定性進行分析,建立了合適的地質模型,分析了隧道開挖過程中,隧道圍巖與支護結構相互作用力的變化規(guī)律,為今后的相關研究提供了一個思路。

結合熊渡隧道的工程實踐,通過拱頂沉降、錨桿應力的現(xiàn)場監(jiān)控量測和數(shù)值計算工作,研究了復雜地質條件下巖溶隧道全斷面爆破開挖時圍巖的穩(wěn)定性,研究結果表明,熊渡隧道ⅴ級圍巖段的破碎帶采用現(xiàn)有的施工工藝和支護參數(shù)是可行的,圍巖變形可控,支護結構的支護效果顯著,圍巖基本穩(wěn)定。

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

隧道是修建在底層中的工程結構,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構產(chǎn)生作用,本文在提出圍巖穩(wěn)定性基本判據(jù)的基礎上,著重對公路隧道圍巖穩(wěn)定性進行了分析。

以蘭渝鐵路淺埋大斷面黃土隧道為例,在對比經(jīng)典圍巖壓力計算理論的基礎上,采用flac3d建立三維數(shù)值計算模型,從施工方法、隧道埋深及圍巖級別的角度,對比分析對大斷面黃土隧道仰拱圍巖壓力的影響,并通過現(xiàn)場跟蹤實測進行驗證,總結出大斷面黃土隧道仰拱處圍巖壓力的規(guī)律。

重慶軌道交通5號線3標段淺埋扁平超大斷面隧道采用雙側壁導坑法開挖。對施工過程進行了數(shù)值模擬,并結合現(xiàn)場監(jiān)測結果對各施工階段圍巖的穩(wěn)定性進行分析。結果表明:扁平超大斷面隧道拱頂受力面積大,受力部位下移,拱腳應力集中；拆除中隔墻時拱頂沉降幅度大,拱腳水平收斂對開挖過程較敏感；開挖完成時隧道仰拱隆起,應當及時封閉成環(huán)。

以蘭渝鐵路淺埋大斷面黃土隧道為例,在對比經(jīng)典圍巖壓力計算理論的基礎上,采用flac3d建立三維數(shù)值計算模型,從施工方法、隧道埋深及圍巖級別的角度,對比分析對大斷面黃土隧道仰拱圍巖壓力的影響,并通過現(xiàn)場跟蹤實測進行驗證,總結出大斷面黃土隧道仰拱處圍巖壓力的規(guī)律。

墩梁隧道是省級高速榆商線的重要組成部分，也是全線的重點和難點工程，確定為控制性工程，是我國目前開挖斷面最大的純黃土公路隧道。本文主要根據(jù)陜北境內(nèi)黃土地質情況，從施工角度系統(tǒng)介紹了大斷面純黃土隧道在開挖工程中保證掌子面及圍巖穩(wěn)定措施。

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和現(xiàn)代施工技術的進步,隧道工程建設對地質條件的選擇性越來越不明顯,即使在復雜的地質條件下,如穿過煤層等,也可進行針對性的建設和施工.但是針對有煤層的地質,在施工過程中應關注高瓦斯壓力問題,若做不好相關施工工作易引發(fā)瓦斯突出災害,從而威脅到施工人員的安全和工程建設的質量.因此分析鐵路大斷面高瓦斯隧道圍巖穩(wěn)定性和突出風險的相關問題.

黃蒙隧道圍巖體內(nèi)位移穩(wěn)定性分析——隧道圍巖體內(nèi)位移監(jiān)測結論對于判斷圍巖穩(wěn)定性和保證施工安全與工程質量起著重要的作用，以黃蒙隧道為依托，對其監(jiān)測數(shù)據(jù)進行了分析，判定圍巖的穩(wěn)定性，并根據(jù)工程實踐經(jīng)驗，對圍巖體內(nèi)位移監(jiān)測提出幾點體會。

針對2種不同施工順序對地下洞室圍巖穩(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?、洞室圍巖的變形、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論。

淺埋隧道圍巖工程是非常重要的交通構筑形式，多見于在丘陵、山區(qū)等斜坡地段，而且是鐵路建設、市政地下空間有效利用過程中不可避免的，因淺埋隧道開挖造成的圍巖應力比深埋隧道復雜。本文將對淺埋隧道穩(wěn)定性與圍巖壓力關系進行分析，并在此基礎上就如何進行施工建設，談一下自己的觀點和認識，僅供參考。

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

瑞金至贛州高速公路52%路段經(jīng)過不良地質地區(qū),施工難度大。鐘公隧道左線全長4180m,右線全長4185m,穿越一段煤系地層。施工過程中出現(xiàn)了圍巖變形,拱頂沉降嚴重現(xiàn)象。分析了引起穿越煤系地層隧道圍巖變形的主要原因有地形地貌、地質構造、地層巖性、水的作用和初期支護強度不夠等。針對煤系地層隧道圍巖變形,指出了盡快封閉工作面、加強臨時支護的剛度、對開挖段進行預先加固、及時強行支護、搞好排水措施等應對方法。左洞施工經(jīng)驗證明所述措施有效控制了圍巖變形,保證了施工順利進行。

以納溪高速公路敘嶺關隧道為背景,以方形溶洞為例,運用三維有限元方法分析隧道側部溶洞對隧道圍巖穩(wěn)定性的影響。研究結果表明:隨著隧道的不斷推進,右拱腳附近豎向位移和最大主應力有較明顯的增加;拱頂、拱底圍巖變形有朝溶洞方向位移的趨勢;側部溶洞對圍巖的影響范圍大約是2倍隧道洞徑,對1倍隧道洞徑內(nèi)的圍巖及側部溶洞應及時處理。隧道圍巖位移、應力的變化規(guī)律可為巖溶處理、支護時機提供依據(jù)。

公路隧道圍巖穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀與展望

在尚家灣隧道施工期間,曾預報并揭露大型溶洞,溶洞的存在給隧道施工帶來極大的安全隱患。以尚家灣隧道為背景,開展數(shù)值試驗。通過對比隧道前方有、無溶洞條件下開挖工況,從位移、應力、塑性區(qū)3個方面分析了隧道前方大型溶洞對隧道圍巖穩(wěn)定性的影響。研究表明:對于本工程而言,溶洞對隧道底部和左側拱腰的影響要大于對隧道頂部及右側拱腰的影響;隧道前方存在大型溶洞條件下塑性區(qū)體積隨開挖位置呈指數(shù)增長。隧道前方無溶洞條件下,塑性區(qū)體積隨開挖位置呈線性增長,即溶洞的存在大大加速了隧道開挖塑性破壞區(qū)的增長。該研究對巖溶地區(qū)隧道安全施工具有一定的指導意義。

隧道圍巖穩(wěn)定性的模糊評價研究——隧道工程是受各種復雜因素影響的地下結構工程，雖然通過監(jiān)測工作得到的隧道凈空位移變形可以一定意義上有效反映隧道是否穩(wěn)定，但是卻無法對隧道的整體穩(wěn)定性情況做出合理的判斷．為了更好地解決這一問題，利用模糊數(shù)學的原理對...