隧道顶部溶洞对围岩稳定性的影响分析

结合夏家庙隧道实际工程,运用ANSYS有限元软件研究了隧道顶部不同大小、不同距离的溶洞分布对隧道围岩稳定性的影响,并与现场实测数据进行对比分析.研究结果表明：隧道顶部溶洞大小和距离的变化对隧道顶底板主应力将产生明显的影响,对隧道围岩拱顶下沉亦有明显影响,数值模拟结果与现场监测结果基本吻合.     

溶洞形态对隧道围岩稳定性影响研究进展

随着我国交通运输业的快速发展和科学技术的日益革新,隧道方案如今在全国范围内得到广泛应用,大量隧道穿越岩溶地区,岩溶隧道在我国西南地区十分常见,极易发生突水突泥灾害。在系统收集整理了国内外关于岩溶隧道的资料与文献后,分析了溶洞位置、形状对隧道围岩应力、变形和位移的影响,讨论了溶洞间距对开挖段围岩的影响,分析了含不同类型充填物岩溶的失稳特性。总结得出,溶洞分布位置的不同对隧道围岩的主应力及塑性区影响较大,溶洞的大小和与隧道间的间距对围岩的竖向沉降影响较大,而充填物中黏土含量越高,岩溶管道发生破坏所需的水力梯度也就越大。同时,分析了目前修建岩溶隧道的不足之处,如在数值模拟研究过程中,没有考虑围岩工程性质和结构变化的影响,在今后的研究中应更加符合实际的工程情况来开展,并对未来的发展方向进行猜想与规划,对今后在岩溶地区施工遇到同类情况起到参考借鉴作用,以降低隧道开挖及后期运营过程中的安全风险。     

隧道顶部溶洞影响围岩稳定性的模型试验研究

利用公路隧道结构与围岩综合实验系统 ,对石灰岩地区大断面隧道开挖过程中 ,隧道顶部不同距离上的溶洞对围岩稳定性的影响进行相似模型实验研究 ,实验结果表明 ,开挖引起的总释放位移随溶洞的距离呈现减函数变化 ;在有溶洞的断面开挖瞬间释放位移增量随溶洞离隧道的距离增大而减小 ;开挖后的流变位移也随溶洞的距离增大而减小。开挖瞬间的位移释放率随溶洞距离而呈现减小的趋势 ,约为 2 3%- 2 5 %。开挖后的流变位移释放率与溶洞距离没有明显的关系     

溶洞位置对隧道围岩稳定性影响的有限元分析

根据常用的岩石屈服的Drucker-Prager准则,结合广西六珠岭隧道实际工程,采用有限单元法,利用ANSYS软件建立二维分析模型,模拟分析了位于隧道不同位置平行隧道走向的溶洞对围岩稳定性的影响,得出了几点有帮助的结论,为西南岩溶地区隧道施工、设计和研究提供一些指导。     

基于数值模拟的顶部岩溶隧道围岩稳定性分析

隐伏溶洞对隧道安全施工具有重要影响,以某隧道为例,采用FLAC3D研究不同直径、距离下的顶部溶洞对隧道围岩稳定性的影响.结果表明:隧道发生突水、涌水的安全距离约为6 m,隧道周边变形主要是以竖向位移量为主.当溶洞与隧道的距离大于2～3倍溶洞半径范围时,对隧道的影响将会减弱.两者之间距离每增加2 m,其塑性区体积约减少1...     

富水溶洞对隧道白云岩围岩稳定性的影响

为研究富水溶洞对隧道白云岩围岩稳定性的影响,以隧道横断面周围富水溶洞为研究对象,以数值模拟为研究手段,针对不同的溶洞位置、水压力P和溶洞内壁到隧道内壁距离T,选取48种工况对围岩稳定性进行分析。研究表明:溶洞位于隧道上部时,隧道开挖后,由于自然拱效应,围岩位移S随T的增加而减小;溶洞位于隧道侧部时,隧道上部围岩产生的应力将会向其两侧传递,最大围岩应力σ_(max)随P的增加而减小,S随P的增大而增大,随T的增加而降低;溶洞位于隧道下部时,溶洞与隧道间的围岩有自成梁功能,σ_(max)随着P的增加而减小,S随T的增加而增大。针对不同P,研究了T与σ_(max)、S的线性关系,以此判断隧道施工时溶洞的安全壁厚,并给出了合理的施工参数。     

隧道侧岩溶分布对围岩稳定性影响的数值模拟研究

以朝东岩隧道为背景,运用二维弹塑性分析研究了隧道侧面45°和正侧面不同大小、不同距离的溶洞分布对隧道围岩稳定性的影响。研究结果表明:隧道侧面溶洞随距离的增大,围岩稳定性增强,距离与隧道开挖引起的释放位移之间存在明显的相关关系,影响的分界线大约在溶洞尺寸的2～3倍;在拱顶附近的周边释放位移比底部的释放位移大。同时隧道侧面的溶洞容易引起隧道开挖过程中的偏压现象,隧道整体向溶洞一侧发生释放位移。     

隧道顶部溶洞影响围岩稳定性的模型试验研究

利用公路隧道结构与围岩综合实验系统，对石灰岩地区大断面隧道开挖过程中，隧道顶部不同距离上的溶洞对围岩稳定性的影响进行相似模型实验研究，实验结果表明，开挖引起的总释放位移随溶洞的距离呈现成函数变化；在有容洞的断面开挖瞬间释放位移增量随溶洞离隧道的距离增大而减小；开挖后的流变位移也随溶洞的距离增大而减小。开挖瞬间的位移释放率随溶洞距离而呈现减小的趋势，约为23％—25％。开挖后的流变位移释放率与溶洞距离没有明显的关系。     

侧部岩溶隧道围岩稳定性数值分析与研究

 结合忠垫高速公路岩溶隧道施工过程,利用有限差分软件FLAC3D对侧部含有溶洞的隧道围岩稳定性进行数值模拟研究,并将数值计算结果与现场监测结果进行比较分析。结果表明：隧道开挖后,围岩分别向溶洞内和隧道内变形,溶洞与隧道之间的围岩向2个相反的方向变形,是较危险区域。围岩塑性区主要集中在隧道的周围和溶洞的左右侧部,溶洞的顶部和底部处塑性区较少。隧道与溶洞之间的围岩由于应力集中可能使围岩产生过大的变形和岩体破坏,对其稳定性要给予特别重视。所得结论可为同类隧道的设计、施工和研究提供有益的借鉴和参考。     

岩溶尺寸对隧道围岩稳定性影响的模型试验研究

利用公路隧道结构与围岩综合试验系统，对石灰岩地区大断面隧道开挖过程中，不同大小溶洞对隧道围岩稳定性的影响进行相似模型试验研究，并运用ANSYS软件进行了弹塑性有限元数值分析：三维动态施工过程模拟与试验结果均表明，溶洞对围岩的变形有较大影响，随着溶洞尺寸的增加，开挖前的围岩先期位移和开挖瞬间的释放位移均有较大幅度的增长，同时，溶洞区的开挖对无溶洞区的围岩变形有放大作用。     

不同类型岩溶分布对隧道稳定性影响分析

结合西南岩溶地区某高速公路一已建岩溶隧道,利用有限差分软件FLAC3D分别对侧部分布溶洞或落水洞的隧道围岩稳定性进行数值模拟研究,通过研究岩溶隧道掘进中围岩变形和破坏的规律,以提前做好各种预防措施,可为岩溶地区同类隧道工程的设计、施工提供参考。     

侧部岩溶隧道围岩与支护结构力学特性分析

岩溶区隧道因受岩溶的影响,其围岩与支护结构力学特性与一般隧道存在较大区别.以忠垫高速公路某岩溶隧道为背景,采用三维快速拉格朗日法,对侧部岩溶隧道施工过程中的围岩位移、应力、塑性区和锚杆轴力及喷混凝土层力学特性进行研究,并将计算结果与现场监测结果进行了比较分析.结果表明,隧道开挖后,围岩分别向溶洞和隧道内变形,溶洞与隧道之间的围岩向两个相反的方向变形.塑性区主要集中在隧道的周围和溶洞的左右侧部.隧道与溶洞之间的围岩应力集中程度较高.靠近溶洞侧的锚杆轴力及喷混凝土层轴力和弯矩要比其他位置的相应值都要大.     

岩溶区隧道围岩稳定性研究综述

对岩溶隧道围岩稳定性理论和分析方法的发展进行了梳理,并对当前该领域的研究现状和在工程实践中的应用进行了全面阐述,在此基础上分析了岩溶隧道围岩稳定性研究的主要发展方向,并总结了当前该领域研究中存在的一些问题,为今后的研究提供参考。     

溶洞顶部爆破残留岩体安全性分析

以安徽繁昌县凤凰山危岩溶洞项部岩体爆破为研究背景,采用数值模拟方法对未爆洞顶残留岩体在爆破产生的冲击荷载作用下进行稳定性分析,得出不同时间残留岩体的应力状态和位移变化情况,为施工设计提供了科学依据。     

岩溶隧道施工过程中围岩位移特征分析

岩溶区隧道因受岩溶发育程度的影响,其围岩位移特征与一般隧道存在较大区别。以宜万铁路某岩溶隧道为工程背景,对侧部含有溶洞的隧道施工过程中的围岩位移特征进行了相似模型试验和现场测试。结果表明:隧道开挖后,围岩分别向溶洞内和隧道内变形,溶洞与隧道之间的围岩向两个相反的方向变形,是最危险区域。靠近溶洞附近的边墙、拱肩和拱顶处围岩的位移值要比远离溶洞侧的相应部位处的围岩位移值大。研究结论对岩溶隧道的设计与施工具有一定的参考价值。     

锚杆参数对围岩稳定性影响的数值分析

结合强度折减法对隧道开挖过程中围岩稳定性进行模拟分析,研究了随着折减系数的变化,隧道围岩塑性区的变化情况。对于不同的工况,通过对锚杆参数(锚杆长度、锚杆间距和锚杆直径)的模拟比较,得出锚杆长度对改善围岩稳定性效果最明显,其次是锚杆间距,最后是锚杆直径。结合后云台山隧道工程实例,分析后云台山隧道开挖后围岩稳定性变化,其稳定性良好,满足施工要求。     

岩溶地区高速公路隧道溶洞的处理

结合某高速公路岩溶隧道的设计与施工经验,阐述了溶洞处治不当易导致的灾害和隧道岩溶处理的主要内容,介绍了各种不同类型隧道溶洞的处治方法,从而对隧道通过不同形态岩溶地段的处理进行总结。     

公路路基溶洞处治及稳定性分析

根据地勘资料显示路基下存在溶洞情况,提出注浆填充+路基底板补强的处治措施,并对该处治措施下的路基稳定性进行了数值模拟分析及现场沉降监测,监测数据表明,溶洞处治达到了预期效果。     

隧道围岩稳定分析中Hoek-Brown强度准则的运用

结合经典岩体力学理论分析了隧道围岩失稳的原因,然后提出了基于Hoek-Brown强度准则的围岩稳定分析方法,并且结合工程实例论述了其在隧道围岩分析中运用的优越性,认为用其判别完整坚硬围岩的破裂扩展情况的方法是可行的。