深大竖井施工围岩稳定性分析

文章结合某隧道2#通风竖井施工项目,采用数值模拟的方法,分析了竖井开挖对围岩支护的稳定性影响.结果表明:随着竖井的开挖衬砌压应力和位移量都随着竖井的开挖逐渐增大,最大压应力为3.97 kPa、最大位移量为1.8 mm.但是当开挖深度增加到一定深度后,即开挖到第120步(开挖深度为360 m)时竖井衬砌的最大压应力和最大...     

竖井施工对周边构筑物的影响分析

城市轨道交通在建设过程中经常会涉及到通风竖井的施工,本文以重庆市轨道交通六号线上新街地铁车站通风竖井为依托,采用MIDAS-GTS有限元分析软件对竖井的开挖和支护过程进行数值模拟,通过计算分析临近高压输电塔的基础应力,分析不同工况下高压输电塔的基础位移响应,得到了竖井开挖对临近高压输电塔的影响,并提出合理的施工、支护措施建议。     

深钻孔地应力测试技术与地应力场分析方法

本文概述了深钻孔地应力的量测和依据不同深度的实测资料进行地应力场分析的原理和方法,并介绍了某抽水蓄能电站地下厂房区进行地应力量测和地应力场分析的某些成果。     

基于三维地应力实测的巷道稳定性优化研究

地应力对巷道稳定性的影响是多方面的,断面形式和布置方式是影响巷道稳定性的决定因素。根据地应力分布特征,选取合理的巷道断面和布置方式是解决巷道变形与失稳问题的关键所在。研究采用目前技术上最先进的CSIRO套孔应力解除法分别对某矿地应力进行实测,分析总结了矿区的地应力分布规律。以此为基础应用三维数值模拟,设计不同方案研究巷道围岩应力和位移特征、塑性区分布情况,分别计算分析了不同走向巷道和不同断面巷道的稳定性状况。通过分析和对比,确定了维持巷道最小变形的优化设计方案:半圆拱或三心拱断面巷道稳定性优于梯形巷道,当走向与最大主应力方向平行时巷道稳定性最好。以研究结果为依据,建议矿山深部巷道采用拱形断面,布置在与最大水平主应力方向平行的岩层中,以减小地应力对巷道的不利影响,提高巷道的服务年限和使用效率。     

地铁深竖井土压力理论研究

基于朗肯土压力理论荷载结构模式和连续介质空间模型对地铁深竖井围护结构安全性进行分析,探讨目前地铁设计中常用的朗肯土压力理论对深竖井围护结构设计计算的适用性。在此基础上,考虑不同地层状况、支护类型和开挖尺寸等因素影响,采用 FLAC3D有限差分软件对各种条件下深竖井进行三维数值模拟,分析深竖井土压力与变形规律,确定土压力系数及土压力与支护结构变形、深度之间的函数关系。通过对具体工程地铁竖井土压力现场监测进一步验证所提出土压力计算方法的适用性及合理性,为地铁深竖井设计提供参考及借鉴。     

深竖井支护结构设计方法及安全性分析

以大连市下穿马栏河电力隧道竖井工程为背景,综合比较了竖井设计的三种方法,对竖井开挖施工过程进行数值模拟,分别用安全系数法和应力分析法对初期支护结构的安全性进行了分析。     

浏阳河隧道深大竖井的施工技术

武广客运专线浏阳河隧道全长10.1km,设三竖井一斜井辅助施工,其中2#竖井深53.85m,开挖断面逾200m2。文章以2#竖井施工为例,介绍深大竖井的施工方法、机械配置以及优化设计等问题,并提出一些建议,供类似工程施工参考。     

探讨地应力测量

简要介绍了当前各种地应力测量方法,对其工作原理、优缺点及适用条件进行了阐述.对地应力测量中存在的问题及应注意事项进行深入探讨,最后就地应力测量今后的发展趋势进行了展望.     

考虑初始地应力的海底斜坡稳定性分析

基于大型有限元非线性软件ABAQUS,运用有限元强度折减法,将初始地应力的平衡应用到海底斜坡模型的稳定性评价中.选取均质海底斜坡及折线型海底斜坡两种模型进行分析,计算出斜坡的稳定安全系数,并给出了失稳时的塑性区等信息.验证了初始地应力的平衡运用到海底斜坡模型中的可行性;且平衡地应力对斜坡模型的塑性区及稳定安全系数均有一定影响.将初始地应力的平衡运用到海底斜坡的稳定性评价中,为海底斜坡的进一步探索提供了参考.     

成兰铁路地应力分布特征及工程影响评价

通过对成兰铁路沿线地质构造特征及32个深孔186个测段的地应力数据资料的分析,按构造单元总结地应力方向及量值分布规律,得出其与新构造格局存在很强的力学相关性,具有同一块体内地应力相对均匀,块体边缘地应力受断裂影响发生方向偏转及侧压力系数增长;进而结合工程特点分区确定地应力计算参数,并评价其对隧道围岩稳定性、软岩大变形、岩爆等影响。     

深部巷道地应力测量及岩爆倾向性分析

采用岩石声发射Kaiset效应法对工程岩体原岩应力场进行了测试,结果表明,工程岩体部位应力水平较高,以构造应力为主。利用所测得的地应力场数据,通过三维有限元反演工程区的初始应力场,在初始应力场和隧道围岩岩石力学性质研究的基础上,结合巷道断面开挖数值分析结果和现有岩爆判别准则,对巷道岩爆的倾向性进行预测,为制定合理的开挖支护方案提供依据,在岩爆预测理论和工程应用方面具有很好的参考价值。     

地应力对深部回采巷道布置方向的影响分析

为分析地应力对深部回采巷道布置方向的影响,在参考相关文献和实测淮南矿区7个深部矿井20组地应力的基础上,获得高水平构造应力赋存特征。针对某深部矿井首采面两回采巷道布置方位与最大水平应力一致时,断面收缩仍然严重,对比Tresca理论与Gale理论,确定前者更适合分析此类巷道变形破坏状态。按点的应力状态计算不同侧压下巷道最优布置方位与最大水平主应力夹角β,得到首采面两巷的β为45°。根据巷道帮、顶应力差值越大围岩稳定性越差,进一步探究了β从0°偏转为12°,其围岩变形的应力差影响程度降至91%。接替面工程实践表明:初期支护方案相同时巷道围岩变形略有改善,后期支护方案改为帮、顶角增加两根锚索外加信号柱及时补强后支护效果良好,研究结果为类似条件下巷道布置与围岩控制提供了一定参考。     

引汉济渭工程秦岭区深埋隧洞地应力场研究

为了研究引汉济渭工程中秦岭深埋隧洞地应力分布规律,以便为隧洞设计及施工提供依据,在重要工程部位进行了三维水压致裂法的地应力测试工作。测试结果表明:测试部位最大水平主应力为19.5～31.4 MPa,大于自重应力,说明地区是以水平应力场为主导;最大水平主应力方向集中为NW～EW向。结合实测结果及隧洞围岩力学参数可知,工程测试区域隧洞洞身段属于高～极高应力区。最后,从地应力的角度讨论了隧洞轴线的选择,并采用常用的Russenes判别法和Turchaninov判别法对洞室围岩进行了施工期岩爆预测分析。     

某隧道工程地应力及岩爆研究

根据隧道水压致裂法地应力测试研究的结果,对测试区域的地应力水平及隧道围岩稳定性做出了评价,并根据地应力条件和岩石强度参数,采用强度理论对隧道发生岩爆的可能性进行综合评价。     

压力分散型锚杆剪应力分布与现场试验研究

将Mindlin弹性位移解与有限元的基本方法相结合,计算了压力分散型锚杆的剪应力分布规律,对比分析了其受力性能与拉力型锚杆的区别;通过在软弱岩层中进行压力分散型锚杆的现场承载力试验,证实了压力分散型锚杆的承载能力与同条件的拉力型锚杆相比有较大幅度的提高,并分析了承载体间距对于压力分散型锚杆承载能力的影响,可为该种新型锚杆今后的工程应用提供参考。     

高地应力隧道岩爆破坏特征物理模型试验研究

采用岩爆相似材料制作大尺寸物理模型,自主研制隧道开挖装置,进行二维应力隧道岩爆物理模型试验,研究高地应力条件下(侧压力系数λ=2)隧道围岩岩爆等脆性破坏特征。试验结果表明:隧道开挖后,围岩有较明显的压应变波动和突变现象,拱墙处局部出现拉应变;同时,声发射能量表现出剧烈增大现象,在应变、声发射特征这两方面均表现出高应力区隧道岩爆的征兆。高地应力条件下(侧压力系数λ=2),隧道拱顶和拱底压应力集中明显而最早发生破坏,拱墙出现拉应力作用,产生张拉裂缝。围岩脆性破坏从颗粒弹射开始,随后变为碎块剥落和裂缝扩展,其变形破坏特征表现出一定的岩爆特性。     

施工期钻井井壁钢筋应力实测研究

介绍了温家庄铁矿副井钻井井壁施工期间钢筋应力的实测方案,分析了钻井井壁钢筋应力的变化规律,结果表明：施工期钻井井壁钢筋以受压为主,环向钢筋压应力大于竖向钢筋,钢筋应力变化阶段与施工工序相对应。漂浮下沉阶段钢筋应力呈现“双线性”特点,实测与理论计算应力相吻合;增加配重水阶段环向钢筋压应力减小而竖向钢筋压应力增加;首次注浆阶段钢筋压应力显著减小,个别钢筋出现拉应力;后 3 次注浆阶段钢筋压应力先增加后部分恢复,环向钢筋应力变化大于竖向钢筋;抽排配重水阶段环向钢筋压应力显著增加,竖向钢筋应力变化不大;二次补注浆阶段钢筋压应力先增加后恢复,但恢复幅度较前述注浆有所减小。施工完成后钢筋最大应力达到屈服应力的 41% 。     

金沙江乌东德水电站地应力场回归分析

为获得金沙江乌东德水电站工程区的岩体初始应力场,运用多元回归分析方法对地应力实测资料进行了回归拟合。文章介绍了基于三维有限元正演分析和将岩体自重及构造应力作为地应力的主要组成因素的多元回归分析方法及其在乌东德水电站的应用结果。结果表明:计算值能够较好地拟合实测值,证明自重应力水平构造应力是形成地应力主要因素。根据回归分析结果,获得了整个工程区域岩体的地应力分布。     

考虑岩体中间主应力效应的竖井稳定性分析

采用统一强度理论对岩体中圆形竖井的稳定性进行了研究.导出了竖井稳定性的判据和极限深度的算式,利用所得的公式探讨了岩体的拉压强度差效应和中间主应力效应对竖井极限深度的影响.结果表明,当考虑岩体的拉压强度差效应和中间主应力效应时,竖井的极限深度将明显提高.     

表土沉降阶段煤矿立井井壁破裂应力分析

煤矿立井井壁的破裂一直是一个未能很好解决的重大课题，主要原因是井壁设计时未充分考虑温度应力的影响，致使井壁的强度不能满足正常使用的要求。为此，分析了立井井壁温度应力的形成及其对井壁破裂的重要作用。从物理学中的热胀性原理及热传递理论入手，全面考虑了固体力学中的热弹性理论、材料力学中的静不定问题的求解方法以及土与弹性固体之间的相互作用原理，着重研究了作用于井筒外壁上的摩擦力分布规律，推出了求解温度应力的解析公式，并通过具体算例分析了立井井壁危险层面处的各应力成分。分析结果表明，危险层面上的竖向温度应力高达80％，环向温度应力高达70％，因而得出了“温度应力才是导致立井井壁破裂的最主要因素”的重要结论。所得结果不仅可用于煤矿立井井壁的设计，而且还可用于立井井壁破裂原因的分析及相应事故的鉴定。