三孔小净距隧道群极限状态下围岩破坏特征研究
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小净距隧道围岩应力分布规律及稳定性研究提纲:1.小净距隧道围岩应力分布规律的研究2.小净距隧道围岩稳定性分析3.影响小净距隧道围岩稳定性的因素4.小净距隧道围岩稳定性评价方法5.小净距隧道围岩稳定性控制措施论文报告:1.小净距隧道围岩应力分布规律的研究小净距隧道围岩应力分布规律的研究是建筑专家们解决隧道工程问题的首要任务之一。
隧道建设过程中,围岩受到剥离、冲刷、滑移等多种力的作用,挖掘面周围地应力状态会发生明显变化。
在不同的地应力状态下,围岩的受力分布情况也会发生变化。
因此,准确掌握小净距隧道围岩应力分布规律是保证隧道建设质量的必要条件之一。
在小净距隧道建设中,建筑专家们采取了多种手段对围岩应力进行测量。
首先,通过采样进行岩石物理力学性质的试验,间接推算地应力。
其次,利用应力应变关系,结合围岩压缩试验数据,推算围岩在不同地应力状态下的稳定性分析。
最后,利用现代技术手段,采用真三向力传感器、测斜仪、“静力水准仪+GPS”等,直接测量围岩的应力状态和变形情况,支撑隧道建设的稳定性分析。
2.小净距隧道围岩稳定性分析小净距隧道围岩的稳定性分析是隧道建设过程中的重要环节。
稳定性分析可以帮助建筑专家们分析岩体的破坏机理,确定优化支护措施,减少工程风险。
小净距隧道围岩主要受到自重、维修荷载、地震等多种力的作用,易发生冲蚀、岩屑垮落、冻融翻转等破坏。
建筑专家们根据隧道围岩的物理力学性质及岩层构造、地质条件等种种因素,采用数学模型、有限元分析、实测数据等多种手段对小净距隧道围岩的稳定性进行评价和分析。
同时,细致观察隧道施工过程中的不同阶段,总结出隧道围岩破坏的规律性和实战应对措施,为后续建设提供借鉴。
3.影响小净距隧道围岩稳定性的因素小净距隧道围岩稳定性的分析需要综合考虑多种因素。
建筑专家们常常通过实地调查、试验研究等方式,探讨各种因素对隧道围岩稳定性的影响程度和机制,为后续隧道建设提供精准指导。
一般来说,小净距隧道围岩稳定性受到多种因素的制约。
三车道隧道洞口小净距段施工技术研究高速公路隧道洞口段的地层大多较为薄弱,多属于风化带,并且围岩比较薄弱,通常夹带土层,对于小净距隧道尤为显著。
如何在此种不利围岩条件下,选择合适的施工方法来确保工程目标的实现,各种施工方法对围岩的影响,这些问题都是需要解决的。
然而由于确切的围岩地质参数和荷载参数等获取的困难,导致在相当长的一段时间,隧道工程的设计均是以经验为主。
本文以国省干线纵三线南安市省新至梅山公路工程魏岭小净距长隧道为依托,针对不同的地形条件与岩层,在大量监控量测的基础上获取了丰富的现场量测信息,为决策分析提供了依据,然后选择了合适的断面,利用大型通用有限元软件ABAQUS进行数值模拟,统计分析了模拟所得数值结果。
主要的研究内容如下:(1)首先模拟分析了小净距隧道在两种常用开挖工法下的力学形态进行有限元数值模拟,然后综合比较了隧道围岩应力、应变特征、位移和支护受力情况等。
在此基础上确定了合理的施工方法,为此隧道的后续施工起到一定的参考借鉴作用。
(2)对魏岭隧道进行注浆加固分析,包含注浆方案、浆液配合比的确定、注浆量计算、注浆效果评价等内容。
(3)对魏岭隧道进出口小净距段进行全面的、详细的现场监控量测,按要求选择洞内、外观察、水平净空变化量测、拱顶下沉、浅埋段地表下沉、周边收敛等为监控量测必测项目,并且整理、分析监测数据,为施工提供参考资料。
(4)利用所得资料对围岩的变化规律做了分析,然后探讨了相邻左右洞开挖过程中的相互影响,对围岩的支护结构和受力情况做了具体分析。
在此基础上对
此隧道的开挖工法与支护的合理与否做了具体讨论,可以为改进支护起到帮助作用。
隧道开挖中围岩破坏机理的研究一、绪论随着城市化进程的不断加速,地铁、隧道建设的需求也越来越大,隧道工程的开挖与支护是隧道建设过程中的关键环节之一。
然而,隧道开挖中围岩的破坏常常会给隧道工程带来严重的安全隐患,例如地面下陷、临近建筑物的损坏等。
因此,研究隧道开挖中围岩的破坏机理对于隧道工程的建设至关重要。
二、围岩破坏机理(一)围岩应力状态分析在隧道开挖过程中,受到切、法向应力以及围岩自重的作用,在此基础上导致围岩产生内力变化和破坏。
在围岩应力的作用下,岩体会发生弹性变形和塑性变形两种情况。
当岩体受到较小的切向应力作用时,其会发生弹性变形,并在应力消失时恢复原状,这称为弹性变形。
当岩体受到较大的水平应力或直接应力时,由于超过了岩体的抗剪强度和抗压强度,岩体就会发生剪切破坏或压缩破坏。
(二)围岩破坏与初始应力状态在围岩的开挖之前,其受到的初始应力状态主要来源于三个方向:地表荷载、地震和围岩自重。
围岩的初始应力状态与隧道开挖的影响密切相关。
当隧道开挖周边的围岩受到开挖所产生的水平应力的作用时,岩石中的裂隙间距会逐渐增大,从而导致破裂的产生。
(三)块体滑动破坏在围岩的破坏中,块体滑动破坏是一种比较常见的围岩破坏形式。
其破坏形式为块体在裂隙面或小缝隙上发生滑移或滑动的情况,从而导致周围的岩石松动和落石等不良后果。
块体滑动破坏是由于围岩与岩体表面接触面积不足而形成的。
当隧道开挖时,在围岩与岩体接触面上的作用力足够大时,块体就会发生滑移破坏。
(四)顶板塌落破坏在隧道开挖过程中,出现顶板塌落现象通常是由于挖掘面进度过快、顶板破坏等原因导致的,其对隧道建设而言是非常严重的安全隐患。
顶板塌落破坏的发生通常是因为围岩内部的力学特性发生变化,从而使得其失去坚固的承载能力。
三、破坏机理的探究方法(一)模拟实验方法模拟实验方法是一种基于模拟现实围岩破坏过程的研究手段,其可以通过模拟隧道开挖过程或者隧道中的工程剪切等条件来探究围岩破坏的机理和规律。
小净距隧道先行洞爆破开挖对后行洞围岩稳定性影响研究李旭哲;李文杰;毕志刚;梁斌【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2024(43)7【摘要】为研究小净距隧道先行洞爆破开挖对后行洞围岩稳定性的影响,以浙江义东高速防军隧道项目为工程背景,根据能量衰减规律推导出爆破施工中围岩振速计算公式,采用有限元软件MIDAS GTS NX模拟不同净距条件下围岩振速及应力的变化规律,将围岩振速数值结果与理论值进行对比分析,验证了振速计算公式的准确性。
根据振速与应力之间关系,提出保证隧道安全施工的振速阈值。
结果表明:后行洞围岩振速大小理论值与模拟值最大相对误差为5.9%,与现场监测数据最大相对误差为7%,验证了理论公式的准确性;后行洞隧道振速峰值与先行洞隧道爆破中心距呈负相关,围岩迎爆侧面监测点振速峰值大于背爆侧,2 D为防军隧道爆破施工时最小安全净距(D为隧道净距),此时上台阶开挖最大振速峰值约为下台阶的1.2倍;爆破开挖后围岩应力峰值与振速峰值主要集中在拱腰及拱脚附近,随着净距增大,先行洞对后行洞的影响逐渐减弱,最终忽略不计;爆破作用下,围岩应力峰值和振速峰值具有一定线性关系,保证隧道爆破安全施工的振速控制阈值为1.9 cm/s,研究成果可为今后类似小净距隧道工程爆破施工提供借鉴。
【总页数】9页(P42-49)【作者】李旭哲;李文杰;毕志刚;梁斌【作者单位】河南科技大学土木建筑学院;中铁十五局集团第一工程有限公司【正文语种】中文【中图分类】U455【相关文献】1.小净距隧道后行洞开挖对先行洞的变形影响2.薄壁连拱隧道后行洞不同爆破开挖工法对先行洞影响对比分析3.小净距隧道爆破开挖对相邻洞的影响研究4.小净距黄土隧道后行洞施工对先行洞的影响研究5.小净距隧道后行洞爆破对先行洞的振动影响分析因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。