通渝隧道围岩变形和岩爆的数值模拟

运用数值模拟手段，对重庆市通渝隧道在大埋深环境下的围岩应力分布特征进行了模拟分析，并就可能发生围岩大变形或岩爆的部位进行了预测。模拟计算的结果表明通渝隧道在大埋深环境下在两帮和边拱部位将出现岩爆，如果围岩是软弱岩层时，则可能发生Ⅱ级以上大变形。     

西山坪隧道穿煤及采空区围岩变形特性与数值模拟研究

结合渝（重庆）合（合川）高速公路西山坪隧道新奥法施工监测实施，分析了初期支护条件下隧道左线穿煤及采空区（LK35＋360～LK35 560)围岩的变形特征，并对穿煤及采空区围岩的位移和应力特性进行了施工动态有限元数值模拟研究，验证了位移监测资料的正确性。为制定采空区处理措施和优化后期支护方案提供了信息。     

中天山隧道TBM施工对围岩稳定性影响数值计算研究

针对南疆铁路吐库二线中天山特长隧道TBM施工特点,TBM施工对围岩稳定性影响进行了数值模拟计算研究,选取4种围岩情况进行数值建模计算,并根据现场实际情况选取TBM掘进相关参数,通过研究得出TBM工法围岩扰动区小于钻爆法,且围岩级别越低,条件越差,TBM工法与钻爆法的围岩扰动区相比就越小。     

TBM隧道在不同围岩条件下的数值模拟分析

通过利用ANSYS有限元分析软件，对TBM法隧道施工的过程进行数值模拟分析，结合隧道的工程地质情况，通过分析其应力应变的状态，提出了ANSYS模拟TBM在不同围岩条件下开挖隧道时围岩应力变化的可行性，得出了TBM隧道在不同围岩条件下的一些基本特征。     

隧道软弱围岩的受力变形研究

软弱围岩由于岩性软弱、整体性差等特点成为了隧道开挖过程中的研究重点。该文主要研究了隧道软弱围岩的受力变形,首先选取不同类型的软岩作为研究对象,采用预留核心土的三台阶法进行施工,利用ANSYS有限元软件进行数值模拟,分析了不同等级的软岩的受力变形特点以及仰拱对于围岩稳定性的影响。研究表明:在开挖过程中,隧道上台阶、下台阶周边岩体在水平方向上有明显阶段性变形,且上台阶对拱顶围岩扰动最大,易产生较大沉降;岩体被挖出时剩余围岩转角处易出现应力集中现象从而导致局部围岩发生失稳破坏;仰拱能够有效限制围岩的变形,减少围岩内部应力,从而提高隧道的整体稳定性。     

TBM施工隧道围岩分级方法研究

随着隧道工程建设的发展，全断面隧道掘进机（TBM）在隧道施工中必将占有越来越重要的地位，传统的隧道围岩分级难以满足TBM施工条件下的隧道施工需要。因此，研究TBM施工条件下的隧道围岩分级，是采用TBM进行隧道施工的需要。结合西（安）－安（康）铁路秦岭隧道TBM施工研究，提出了TBM施工条件下隧道围岩分级方法。     

隧道下穿采空区围岩变形规律研究

为了研究下穿煤矿采空区条件下隧道围岩变形规律,以太原—焦作高铁控制性工程——皇后岭隧道为工程背景,通过开展数值对比试验,分析采空区与隧道不同距离、不同围岩强度、不同支护强度影响下拱顶位移变化规律。结果表明：随着隧道顶部与采空区距离的逐渐增大,拱顶沉降逐渐减小,即距离越大,采空区对隧道围岩稳定性的影响越小,采空区对隧道的有效影响范围约1.7倍的隧道洞径。随着围岩强度等级的降低,拱顶位移呈现指数式增长,隧道围岩稳定性受围岩强度等级影响显著。隧道拱顶位移随着支护强度的增大,位移不断减小,围岩等级越低,支护强度对隧道变形的有效控制效果越好。     

回采影响下煤层巷道围岩变形破坏数值模拟

为研究回采影响下煤层巷道周围岩石的破坏情况,通过数值模拟周围岩石破坏力学模型,使用FLAC3D构建煤层巷道三维模型,对两种支护条件下进行模拟分析,在煤柱宽度不同的情况下分析两种方案的优越性。软岩巷道的数值模型是通过有限差分原理构建,通过分析预留煤柱的大小来分析应力场的分布规律,计算结果对现场的施工具有优化作用,利用监测手段获得锚杆及锚索的受力状态,来验证数值模拟的可靠性和支护结构设计的正确性。     

酉水隧道围岩大变形及支护结构数值模拟研究

利用三维岩土数值分析软件对西汉高速公路酉水隧道进行了无支护开挖工况大变形三维数值模拟分析，定性掌握了围岩大变形破坏的原因。并采用三维壳体单元对原初期支护设计和二次变更设计进行了模拟，探明了原设计不能满足要求的原因以及二次变更设计的合理性。同时查明了隧道支护的薄弱环节，在此基础上提出了更为合理的设计，旨在为类似的软弱围岩大变形条件下隧道的初期支护计算和设计提供借鉴。     

酉水隧道围岩大变形及支护结构数值模拟研究

利用三维岩土数值分析软件对西汉高速公路酉水隧道进行了无支护开挖工况大变形三维数值模拟分析,定性掌握了围岩大变形破坏的原因.并采用三维壳体单元对原初期支护设计和二次变更设计进行了模拟,探明了原设计不能满足要求的原因以及二次变更设计的合理性.同时查明了隧道支护的薄弱环节,在此基础上提出了更为合理的设计,旨在为类似的软弱围岩大变形条件下隧道的初期支护计算和设计提供借鉴.     

通渝隧道围岩变形和岩爆的数值模拟

运用数值模拟手段 ,对重庆市通渝隧道在大埋深环境下的围岩应力分布特征进行了模拟分析 ,并就可能发生围岩大变形或岩爆的部位进行了预测。模拟计算的结果表明通渝隧道在大埋深环境下在两帮和边拱部位将出现岩爆 ,如果围岩是软弱岩层时 ,则可能发生Ⅱ级以上大变形。     

TBM法隧道施工下穿涵洞的数值模拟研究

结合重庆地铁六号线某段下穿涵洞的工程实例,利用FLAC软件建立模型,对TBM法隧道施工进行了模拟分析。介绍了TBM法施工时应施加的荷载主要有:刀盘破岩时对掌子面的推力,机头部分自重对围岩的压力以及撑靴的支撑力等,以及相应的模拟方法,在模拟开挖过程中荷载依次施加的步骤和形式等。对涵洞的应力和变形进行了计算,结果表明:涵洞结构的应力能满足材料强度要求,但其会产生一定的不均匀沉降,施工时应予以注意。通过分析,说明采用FLAC软件模拟TBM法隧道施工下穿涵洞的稳定性分析是有效的,可为今后类似工程的设计计算提供参考。     

复合地层双线TBM隧道施工对临近建筑物影响

以重庆轨道环线区间隧道下穿既有结构为背景,利用数值分析与现场监控量测相结合的方法,对复合地层双线TBM隧道施工影响下围岩及既有结构的变形进行了深入研究。数值计算结果表明,右线开挖引起的建筑物沉降远大于左线引起的沉降,隧道施工对既有结构的沉降影响与沉降槽宽度有关。TBM施工对建筑物桩基的变形受力影响与其距隧道中线距离密切相关,离隧道中线越近,桩基沉降越大;不同围岩区域桩身轴力变化趋势也不相同,主要与桩身周边土体相对竖向位移有关。现场监测结果表明,受地层差异及既有结构刚度的影响,双线地表沉降呈偏态的单凹槽状。TBM到达前,建筑物向远离隧道方向倾斜,隧道下穿过程及下穿后,建筑物向隧道方向倾斜。综合数值计算结果和现场监控量测数据,二者所反映的规律基本相同,为今后TBM在类似工程环境中的应用提供借鉴。     

分岔隧道的围岩应力及变形数值分析

利用ABAQUS有限元程序,建立数值模型,模拟了分岔隧道不同洞段的开挖过程,分析了围岩变形与应力分布特点。基于数值分析,提出了针对不同洞段的支护形式。工程实例证明：这种支护形式有效地改善了围岩的应力分布,控制了围岩的变形。     

深埋公路隧道围岩大变形预测研究

随着我国西部大开发基础设施的大规模兴建,越来越多的深埋公路、铁路隧道和水电、矿山地下坑道将要或正在高地应力环境条件下进行修建,围岩大变形的预测与防治已成为地下工程关键技术问题之一。本文以某公路隧道的围岩大变形预测研究为例,通过对隧道围岩中软岩的物理和化学成分测试,岩石为非膨胀岩,预测其将发生挤出型变形;结合场区的地应力实测资料,通过三维数值模拟的方法,求解出隧道沿线最大主应力分布情况。对详细地质勘察中采集的岩芯进行单轴和三轴物理力学实验,得到围岩的抗压强度;应用强度应力比临界值法和数值模拟技术,综合分析和预测可能发生的隧道开挖大变形部位和变形破坏模式,进而制定科学合理的隧道开挖支护方案。     

软弱围岩隧道掌子面挤出变形特征分析

软弱围岩在隧道工程中经常遇到,它的空间大变形特征受台阶长度、台阶高度、工法及地应力水平等条件的影响。结合兰渝铁路两水隧道现场监测和数值模拟相结合的方法对软弱围岩隧道的空间变形特征进行了详细分析。研究结果表明:围岩越弱掌子面纵向挤出变形大小及变形速率越大,掌子面挤出变形受上台阶断面开挖高度和围岩级别影响较受台阶长度影响显著;在洞周先行变形中,拱顶下沉较水平收敛更加明显;初始地应力场应力水平增高,隧道掌子面挤出变形会大幅增加。研究结果可为指导隧道的施工和设计提供有效依据。     

观音庙隧道Ⅳ级围岩段施工方法数值模拟分析

根据重庆市云万高速公路观音庙隧道Ⅳ级围岩段的施工方法数值模拟分析结果,得出Ⅳ级围岩段切实可行的施工方法,可供工程参考。     

岩体隧道TBM施工辅助决策系统的研究

在深入分析与TBM施工有关资料的基础上,论述了TBM施工辅助决策系统的构思与方案设计.     

软弱夹层对隧道围岩稳定性影响规律研究

宜巴高速公路石门垭隧道具有地质条件复杂、围岩软硬交替、高地应力等特点,施工过程中常发生围岩层状剥落、侧墙滑塌等现象,严重威胁隧道施工安全。为确保施工安全,有必要采取一些措施为实际施工提供技术指导,采用FLAC^3D有限差分法分析软件,模拟分析了隧道含不同倾角及位置的软弱夹层时围岩的稳定性,通过分析围岩位移场、塑性区及应力场的分布特征,得出了软弱夹层倾角及位置对隧道围岩变形、破坏区及应力分布的影响规律。所得结论可为同类隧道的设计、施工和研究提供借鉴和参考。     

TBM施工隧道超欠挖对围岩及支护结构影响分析

结合西安 -南京线桃花铺 1 #隧道采用隧道掘进机 (TBM)施工实践 ,运用有限元法 ,针对TBM施工隧道中常见的轴线偏移问题 ,定量分析了TBM施工隧道超欠挖对隧道围岩及支护结构的影响 ,得出的结论可供同类工程参考。