側(cè)壓系數(shù)對(duì)馬頭門(mén)圍巖應(yīng)力的影響研究

綜放工作面開(kāi)采速率對(duì)圍巖應(yīng)力環(huán)境影響的研究——綜放工作面開(kāi)采速率影響著工作面圍巖應(yīng)力重新分布和變形破壞的結(jié)果。主要?dú)w結(jié)于：(1)開(kāi)采速率的不同影響圍巖應(yīng)力轉(zhuǎn)移過(guò)程的完整程度；(2)丌采速率的不同造成單位時(shí)間開(kāi)采截深的變化，從而影響了圍巖的加卸載過(guò)程...

動(dòng)壓影響下底板大巷圍巖應(yīng)力分析及其控制研究——運(yùn)用flac數(shù)值模擬軟件，對(duì)呆動(dòng)壓力影響下的底板大巷圍巖建立數(shù)值分析模型，模擬分析了煤層底板圍巖應(yīng)力分布及其在呆動(dòng)過(guò)程中應(yīng)力變化規(guī)律，及其對(duì)底板大巷圍巖變形的影響，初步探討了保護(hù)煤柱的合理留設(shè)，并分析...

文章以烏魯木齊軌道交通2號(hào)線高鐵站—華山路區(qū)間隧道為工程依托背景,隧道穿越斷層帶破碎節(jié)理發(fā)育較好的巖體地層,分析了碎裂結(jié)構(gòu)巖體的基本力學(xué)特性,得到了碎裂結(jié)構(gòu)巖體變形破壞的模式,并建立碎裂結(jié)構(gòu)巖體隧道模型,基于離散元的方法,分析不同埋深下,即不同圍巖壓力下,隧道襯砌內(nèi)力的變化規(guī)律,得出了一些適用于碎裂結(jié)構(gòu)巖體隧道施工的重要結(jié)論,以期指導(dǎo)同類(lèi)工程.

對(duì)隧道病害產(chǎn)生的原因進(jìn)行相應(yīng)的分析,并且對(duì)隧道病害進(jìn)行分類(lèi),才能有效地對(duì)隧道病害的研究助一臂之力。

淺談膨脹性圍巖對(duì)隧道施工的影響 劉海蛟 （山西路橋第二工程有限公司三分公司，山西臨汾041000） 摘要：文章分析了膨脹性圍巖的特性、膨脹性圍巖對(duì)隧道施工的影響以及膨脹性圍巖 的隧道施工要點(diǎn)，為隧道施工中及時(shí)采取預(yù)防措施提供了依據(jù)。 關(guān)鍵詞：膨脹性圍巖；隧道施工；影響；施工要點(diǎn) 中圖分類(lèi)號(hào)：u455文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)：1000-8136(2010)17-0071-02 我國(guó)是世界上膨脹性巖層分布面積最廣的國(guó)家之一，現(xiàn)已 發(fā)現(xiàn)有膨脹土發(fā)育的地方遍及西南、西北、東北、長(zhǎng)江與黃河下 游及東南沿海地區(qū)，分布十分廣泛。在膨脹性地層中開(kāi)挖隧道， 常?？梢?jiàn)到圍巖因開(kāi)掘可產(chǎn)生變形，或者因浸水而膨脹，使設(shè)置 在膨脹性圍巖中的隧道發(fā)生位移，導(dǎo)致圍巖失穩(wěn)，襯砌破壞。因 此對(duì)膨脹性圍巖施工的預(yù)防尤為重要。 1.1膨脹圍巖具有濕脹干縮往復(fù)變形特性 干燥的土質(zhì)膨

文章分析了膨脹性圍巖的特性、膨脹性圍巖對(duì)隧道施工的影響以及膨脹性圍巖的隧道施工要點(diǎn),為隧道施工中及時(shí)采取預(yù)防措施提供了依據(jù)。

以廣佛肇高速公路黎壁山隧道為工程實(shí)例,建立三維數(shù)值分析模型,對(duì)隧道的開(kāi)挖過(guò)程分別進(jìn)行常規(guī)數(shù)值模擬和動(dòng)態(tài)損傷數(shù)值模擬,從應(yīng)力、位移、塑性破壞區(qū)分布特點(diǎn)以及損傷特性等方面進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)比拱頂沉降和周邊收斂的監(jiān)測(cè)值與數(shù)值模擬值,進(jìn)一步驗(yàn)證了動(dòng)態(tài)損傷數(shù)值模擬的可行性。

以廣佛肇高速公路黎壁山隧道為工程實(shí)例,建立三維數(shù)值分析模型,對(duì)隧道的開(kāi)挖過(guò)程分別進(jìn)行常規(guī)數(shù)值模擬和動(dòng)態(tài)損傷數(shù)值模擬,從應(yīng)力、位移、塑性破壞區(qū)分布特點(diǎn)以及損傷特性等方面進(jìn)行對(duì)比分析.結(jié)合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)比拱頂沉降和周邊收斂的監(jiān)測(cè)值與數(shù)值模擬值,進(jìn)一步驗(yàn)證了動(dòng)態(tài)損傷數(shù)值模擬的可行性.

編號(hào)： 劉河煤礦 掘進(jìn)工作面作業(yè)規(guī)程 工作面名稱：副井馬頭門(mén) 施工單位：劉河二隊(duì) 編制人： 施工隊(duì)長(zhǎng)： 安檢部門(mén)： 技術(shù)負(fù)責(zé)人： 批準(zhǔn)人： 編制日期:2005年元月4日 執(zhí)行日期:2005年月日 1 目錄 礦審批意見(jiàn)?????????????????4 作業(yè)規(guī)程學(xué)習(xí)和考試記錄???????????5 作業(yè)規(guī)程復(fù)查記錄??????????????7 第一章概況????????????????8 第一節(jié)概述??????????????8 第二節(jié)編寫(xiě)依據(jù)????????????8 第二章地面相對(duì)位置及地質(zhì)水文情況?????9 第一節(jié)地面相對(duì)位臵及鄰近采區(qū)開(kāi)采情況?9 第二節(jié)巖層賦存特征???????9 第三節(jié)地質(zhì)構(gòu)造??????

采用flac3d3.0數(shù)值模擬軟件,對(duì)巷道圍巖在自然應(yīng)力狀態(tài)下和爆破振動(dòng)荷載作用下巷道的圍巖應(yīng)力場(chǎng)、變形場(chǎng)和塑性區(qū)的狀況及其變化特征,進(jìn)行了計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬。得到了采礦巷道的應(yīng)力場(chǎng)和變形場(chǎng),根據(jù)結(jié)果對(duì)比分析得出深孔爆破振動(dòng)荷載對(duì)巷道圍巖的影響及其特點(diǎn)。

為進(jìn)一步提高公路隧道圍巖級(jí)別判定的準(zhǔn)確性,以圍巖位移作為圍巖自穩(wěn)能力的評(píng)價(jià)依據(jù),探討洞室跨度對(duì)公路隧道圍巖級(jí)別的影響。通過(guò)數(shù)值模擬方法,對(duì)公路隧道兩車(chē)道、三車(chē)道和四車(chē)道3種斷面尺寸,ⅰ級(jí)、ⅱ級(jí)、ⅲ級(jí)、ⅳ級(jí)、ⅴ級(jí)和ⅵ級(jí)6種圍巖級(jí)別進(jìn)行了模擬開(kāi)挖,以圍巖位移值增加幅度作為圍巖穩(wěn)定降低程度的評(píng)價(jià)依據(jù),探討不同圍巖質(zhì)量下跨度對(duì)圍巖穩(wěn)定性的影響,依此提出了跨度對(duì)公路隧道圍巖級(jí)別的修正系數(shù)k4,在jtgd70-2004《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》圍巖定量分級(jí)bq法的基礎(chǔ)上,建立了bq-h圍巖分級(jí)法,即[bq-h]=bq-100(k1+k2+k3+k4),并在慈母山隧道中得到了初步驗(yàn)證。

以某高速公路隧道開(kāi)挖和支護(hù)為工程背景,通過(guò)數(shù)值模擬方法分析上下臺(tái)階法、交叉中隔壁法和三臺(tái)階法3種施工方法情況下,隧道圍巖的變形情況以及對(duì)支護(hù)時(shí)機(jī)的影響.設(shè)置不同的應(yīng)力釋放率方案,得到上臺(tái)階開(kāi)挖、初襯施工步、核心土開(kāi)挖和仰拱施工的應(yīng)力釋放率分別為50％,30％,5％和5％.采用上下臺(tái)階留核心土法施工最多允許釋放90％的原巖應(yīng)力,而采用三臺(tái)階法和交叉中隔壁法施工時(shí)分別為90.5％和91％.隧道的施工方法對(duì)掌子面和二次襯砌之間的允許距離具有較為顯著的影響,交叉中隔壁施工方法允許掌子面和二次襯砌之間的距離最大,從而延緩二襯襯砌的支護(hù)時(shí)間.選取v級(jí)圍巖中的上下臺(tái)階留核心土法的掌子面和二次襯砌之間的距離作為參考值,則需對(duì)其他開(kāi)挖方法的掌子面和二次襯砌之間的距離進(jìn)行修正,分別為:交叉中隔壁法1.53,三臺(tái)階法1.14.

依托重慶地鐵6號(hào)線一期工程,應(yīng)用有限元分析軟件進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,計(jì)算了不同圍巖級(jí)別、不同近接方式、不同雙洞凈距情況下的圍巖應(yīng)力變化值,以此為依據(jù)劃定不同的影響范圍,分析了影響范圍的發(fā)展趨勢(shì),為類(lèi)似工程實(shí)例提供借鑒和參考依據(jù).

以撫順西露天礦為工程背景,采用flac軟件研究露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采中垂直應(yīng)力與水平應(yīng)力比和巷道跨高比變化對(duì)圍巖穩(wěn)定性影響。數(shù)值模擬結(jié)果表明,受開(kāi)挖擾動(dòng)的圍巖體中存在自平衡拱結(jié)構(gòu),其特征為該區(qū)域的應(yīng)力高于其他區(qū)域。自平衡拱是最主要的承載體,上覆巖層荷載和壓力通過(guò)自平衡拱傳遞到采場(chǎng)周邊;自平衡拱形狀受應(yīng)力環(huán)境和巷道斷面尺寸影響。

采用有限元方法,初步研究了隧洞在埋深為33,233,433m時(shí),在ⅰ~ⅴ級(jí)圍巖的受力、塑性變形和位移變化。研究發(fā)現(xiàn),在同一埋深下,隨著圍巖破碎程度的增加,圍巖的受拉區(qū)和塑性變形區(qū)逐漸從拱頂、底向邊墻轉(zhuǎn)移,并可能在邊墻處發(fā)生拉應(yīng)力突增現(xiàn)象,突增幅度隨埋深的增加而增大。隧洞的拱頂、邊墻和拱底都會(huì)產(chǎn)生較大位移;隨著埋深的增加和巖體的破碎,拱頂和拱肩的位移會(huì)超過(guò)其他部位。計(jì)算結(jié)果和已有的模型試驗(yàn)結(jié)果相比較,論證了研究方法和結(jié)論的合理性。

馬頭巖風(fēng)電場(chǎng)工程是四川省廣元市第三個(gè)風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目,布設(shè)單機(jī)容量為2000kw的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組25臺(tái),總裝機(jī)容量50mw。馬頭巖風(fēng)電場(chǎng)工程有16臺(tái)風(fēng)機(jī)位于曾家鴛鴦池森林公園東側(cè),其中風(fēng)電場(chǎng)配套升壓站、渣場(chǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施均位于森林公園內(nèi)。因此,馬頭巖風(fēng)電場(chǎng)工程對(duì)曾家鴛鴦池森林公園影響進(jìn)行評(píng)價(jià)十分重要。對(duì)文章主要針對(duì)馬頭巖風(fēng)電場(chǎng)工程對(duì)曾家鴛鴦池森林公園影響進(jìn)行研究。

汶川地震表明,山嶺地區(qū)公路隧道襯砌結(jié)構(gòu)可能在強(qiáng)震作用下發(fā)生嚴(yán)重的損害,而圍巖條件是震害現(xiàn)象的重要影響因素之一。針對(duì)典型公路隧道在六種圍巖條件下的地震響應(yīng)進(jìn)行了有限元時(shí)程分析。結(jié)果表明,圍巖條件較好時(shí),巖體強(qiáng)度高,在強(qiáng)震作用下破壞較小,因此在相同的地震波作下,隧道位置處加速度響應(yīng)較大,而地震附加應(yīng)力越小;圍巖條件較差時(shí),巖體在地震作用下易于破壞,起到了吸振的作用,因此隧道位置處加速度響應(yīng)較小,但對(duì)隧道結(jié)構(gòu)約束力下降,導(dǎo)致地震附加應(yīng)力較大。

本文采用三維彈塑性數(shù)值分析的方法，研究了工程上常用的三種巷道開(kāi)挖方法對(duì)馬頭門(mén)圍巖穩(wěn)定性的影響，所得結(jié)論為合理選擇施工方案提供了理論依據(jù)。

以國(guó)內(nèi)某大型礦井副井馬頭門(mén)的高埋深、高應(yīng)力、高破碎、大斷面等復(fù)雜條件為工程背景,采用理論分析,研究了馬頭門(mén)附近圍巖破壞區(qū)分布規(guī)律及應(yīng)力場(chǎng)分布規(guī)律,并通過(guò)建立三維立體數(shù)值計(jì)算模型予以驗(yàn)證,據(jù)此確定了馬頭門(mén)圍巖的不穩(wěn)定區(qū)域,提出了支護(hù)建議。

我國(guó)的膨脹性巖層分布面積、區(qū)域非常廣泛,主要分布在我國(guó)的西南、西北、長(zhǎng)江和黃河下游以及東南海沿海地區(qū)。在膨脹性的地層中間挖掘隧道,會(huì)導(dǎo)致圍巖產(chǎn)生形變,或者因?yàn)榻l(fā)生膨脹,最終導(dǎo)致在膨脹性圍巖中的隧道設(shè)施發(fā)生了位移,從而引發(fā)圍巖失去穩(wěn)定性以及襯砌破壞。本文對(duì)膨脹性的圍巖的特點(diǎn)進(jìn)行分析,在隧道施工中膨脹性圍巖的影響以及膨脹性圍巖的隧道施工的防護(hù)措施,對(duì)隧道施工的安全穩(wěn)定進(jìn)行有極大的借鑒意義。

軟巖中大型馬頭門(mén)的施工難度較大。雞西礦務(wù)局建井處施工的八連城副井馬頭門(mén)最大掘進(jìn)斷面５２．２ｍ２，所處巖層以泥巖為主，巖層穩(wěn)定性差。采用下行分層法施工，并與井筒同時(shí)掘進(jìn)、澆筑混凝土。施工中根據(jù)軟巖的特點(diǎn)，臨時(shí)支護(hù)采用管縫式錨桿和金屬網(wǎng)，永久支護(hù)為雙層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。雖然此馬頭門(mén)斷面較大又處于軟巖中，但仍取得同該井筒一樣快速、優(yōu)質(zhì)的施工效果。

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。