摘要：本文研究了岩溶区溶洞与隧道之间的相对角度对隧道围岩变形的影响,采用Abaqus有限元软件进行模拟,通过设置溶洞与隧道的相对夹角为不同角度,分析了隧道爆破开挖过程中围岩的变形特征。结果表明,当溶洞位于隧道上侧时,围岩的主位移呈现出先增大后减小的趋势,但当溶洞与隧道之间存在夹角时,围岩变形的最大值和塑性应变集中区域会发生偏移。这表明溶洞与隧道的相对位置对隧道围岩的稳定性有显著影响,需要根据具体情况采取相应的支护。研究结论为复杂岩溶条件下隧道的设计和施工提供了理论支撑。

摘要：以礼河四级电站复建工程地下厂房共分为6层进行开挖,开挖方法均为中导洞先掘进(中间拉槽)、两侧扩挖跟进。主厂房整体地应力较低,爆破开挖后浅层围岩应力释放较快,在开挖过程中由于系统支护与局部加强支护均比较及时,多点位移计安装及投入使用及时,监测数据采集分析上报及时,开挖支护专业与安全监测专业密切配合,最终将围岩位移变形控制在合理范围内。围岩位移变形持续增长的时间较短,通过对厂房开挖过程中的监测数据分析,得出了在低地应力、破碎岩体中开挖地下洞室时围岩变形的整体规律。

摘要：针对软弱质岩石环境下的隧道围岩变形机制,建立基于围岩变形失稳控制的极限状态方程。为了研究其相应的可靠度逆向问题即在已知目标失稳概率条件下,反求工程参数以确保满足预先规定的可靠度水平,引入逆向可靠度方法并归纳其具体的计算实施流程。采用该方法验证其在岩石隧道可靠度逆向分析过程中待求工程参数的计算精度和效率,分析待求工程参数在不同初值条件下对计算结果的影响。在此基础上,考虑不同水平的目标失稳概率,通过该方法开展基于围岩变形准则的岩石隧道稳定性设计。研究结果表明:逆向可靠度方法对于待求工程参数能以较高效率获得满意的计算结果,且其初值选取不会影响该方法求解的准确性,仅对其收敛速度有一定影响;利用逆向可靠度方法可方便调控待求工程参数值,为岩石隧道工程设计提供参考依据。

摘要：乌鞘岭长大深埋隧道横穿祁连山东麓,长达20050m,最大埋深1050m。在于枚岩夹板岩及构造角砾岩等软弱岩层洞段的隧道开挖过程中,围岩强烈变形,水平最大变形达1034mm,拱顶最大下沉量达1053mm,由此导致支护失效甚至型钢钢架被严重扭曲,且持续变形不收敛。原地应力测量研究表明,该洞段具有明显的现今构造应力作用,最大主应力的作用强度为20～22MPa,现今地应力状态的总体特征为σ_H≥σ_V＞σ_h。分析认为,隧道围岩的变形是在较强的构造应力与垂直重力的共同作用下,由于未及时支护,软弱围岩不能承受该作用力,以致产生持续性流变大变形。工程实践表明,围岩应力状态是支护设计的依据,而适时支护是非常重要的。允许围岩适度变形,使围岩应力得以适度释放。选择在流变大变形尚未形成,围岩尚未丧失其抗载能力的时刻,及时进行衬砌支护,这对确保围岩稳定和支护安全具有重要意义。

摘要：瓦厂坪铝土矿是国内首个采用综合机械化开采工艺的有色金属地下矿山。采用三维弹塑性有限元数值模型对综采工作面回采过程进行了计算模拟,揭示了工作面顶、底板围岩的变形特征和采动应力的空间分布特征与演化规律。结果表明:1)工作面矿层采出后,采空区顶板发生沉降变形,底板发生鼓起变形;变形量在工作面中部最大,往两端逐渐减小;工作面长度越长,顶、底板变形越大。2)采动应力在工作面两端和前后方产生应力集中,形成高支承压力区;采空区顶板大范围应力降低,最小主应力为近竖直向拉应力。3)工作面前方应力集中区随工作面推进向前转移,采动应力峰值随之逐渐增大;采空区顶板采动应力在工作面推进过程中保持相对稳定。研究结果对合理确定工作面长度、工作面顶板精准支护、应力集中区稳定性控制和采空区顶板安全管理等工作具有重要指导作用。

摘要：根据隧道围岩变形发生的机制可将其分为材料变形和结构变形;根据隧道围岩变形的时空效应可将其分为掌子面超前变形、掌子面挤出变形和掌子面后方变形。隧道软弱围岩变形具有一般隧道围岩变形的特性,同时还具有初期变形速度较快、变形持续时间长、变形破坏形式多样,以及超前变形及其影响范围、掌子面挤出变形和掌子面后方变形及其影响范围均较大等特点。为控制掌子面超前变形,可以利用钢管、钢棒、钢背板材料系或高压喷射系等隧道横、纵向刚性梁构造进行超前支护;为控制掌子面挤出变形,可以采用倾斜(或球形)掌子面、预留核心土、掌子面喷混凝土、掌子面打设锚杆、掌子面前方围岩注浆加固等方法;为控制掌子面后方变形,可以优化开挖方法,采用喷射高性能混凝土、选用高承载力锚杆、高规格钢支撑以及施加多重支护等方法提高初期支护的承载能力。

摘要：地下洞室围岩裂隙遇水侵蚀而引发不同程度的劣化对洞室稳定性具有不利影响.针对此问题,以华北某大型抽水蓄能电站为依托,在地质赋存环境和工程问题分析的基础上,开展了裂隙劣化对支护结构内力及围岩变形的影响规律研究.首先基于滑动裂隙模型,通过考虑裂隙水侵蚀引发的裂隙面静水压力和裂隙面强度、刚度的变化,从理论上分析了裂隙劣化的影响机制.其次借鉴强度折减法的思想,通过对裂隙、锚索、喷砼等多种结构的精细模拟,从数值上研究了裂隙劣化的影响程度.最后通过对比分析两部分的结果,提出了裂隙劣化下支护结构受力和围岩变形的预测模型.研究表明:洞室开挖支护后,裂隙劣化是围岩局部变形发展过大的主要诱发因素,且随着劣化程度的加深表现为:(1)支护结构的内力在与裂隙相交处先呈指数型增长而后趋于平稳,最大增幅为100%~150%;(2)围岩的变形呈指数型增长,其中裂隙的滑移和开裂变形量值增幅为100%~120%,围岩的整体变形量值增幅为30%~40%.大型地下洞室施工和运营期间应当充分考虑裂隙劣化对稳定性的不良影响,忽略其影响可能使工程偏于危险.

摘要：岩溶区隧道因受岩溶发育程度、岩溶位置等影响,其围岩位移特征与一般隧道存在较大区别。以达成高速铁路宝石岩隧道为工程背景,对侧部含有溶洞的隧道围岩变形进行现场监测研究,并运用有限差分软件FLAC3D进行仿真分析,现场监测和仿真分析所得围岩变形规律基本一致。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,是较危险区域;靠近溶洞的隧道左侧特征位置的位移值要比远离溶洞的隧道右侧相应部位的位移值大,其中,左边墙的水平位移是右边墙的2倍左右。随着开挖断面处溶洞尺寸的逐渐增大,拱顶下沉位移增量最大,边墙水平位移增量次之,腰拱水平位移增量最小。溶洞顶部下沉位移和靠近隧道的溶洞右侧部水平位移较大,溶洞其他部位的位移值较小。侧部含有溶洞的隧道,其围岩变形的非对称性容易使隧道受"偏压"。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。

摘要：巷道/隧道围岩的开挖卸荷效应,直接关系到围岩稳定、支护设计和施工工艺的选择。利用自主研发的开挖卸荷试验系统,对水泥砂浆制作的厚壁圆筒小型围岩试件进行了快、慢速卸荷试验研究,获得小型围岩试件在开挖卸荷过程中的变形规律与破坏形态。试验结果表明:①快、慢速卸荷的径向应变及切向应变与时间的关系曲线表现出明显的3个特征阶段:试件压密阶段、快速变形阶段、卸荷后缓慢变形阶段。②同一横断面处,内侧的切向应变对卸荷作用反应更快、更显著,变形量更大。径向内侧产生的变形总量均大于外侧,而轴向内侧产生的变形总量小于外侧。③无论快速或慢速卸荷,同一测点处,切向应变最大,占据重要地位。径向变形集中在卸荷阶段产生,轴向变形集中在卸荷后维持阶段产生。④卸荷阶段,随着压差增大,慢速卸荷的切向、轴向应变呈加速发展趋势,内、外侧径向应变差值约为200×10^(-6)。快速卸荷的切向、轴向应变呈收敛发展趋势,内、外侧径向应变基本相同。维持阶段,快、慢速卸荷切向、轴向内外侧偏差持续增大。快速卸荷时内、外侧径向应变在维持阶段才开始区别开来,且差值越来越大。⑤试件压缩高度变低,且外侧出现环状贯通面并伴随劈裂破坏,在内壁出现片状剪切破坏区;横断面出现两个类似于圆环破坏带的破坏区。

摘要：利用灰色系统理论，用少量的非等时的实测数据，建立非等时的灰色ＧＭ（１，１）模型，同时将实测数据经拉格朗日插值后形成等时时序，建立等时的灰色ＧＭ（１，１）模型，通过模型预测结果的比较，得到了在利用灰色模型进行巷道围岩变形预测时比较理想的模型。