摘要：亭子口灌区一期工程Ⅲ标段布置有隧洞、渡槽、明渠等建筑物,共计布置了25座隧洞,总长度约为41.8 km,隧洞围岩类别以Ⅳ、Ⅴ类占比高,总体质量较差。隧洞围岩主要为粉砂质泥岩、泥质粉砂岩不等厚互层。其中粉砂质泥岩、泥质粉砂岩具有透水性弱、亲水性强、遇水膨胀、失水收缩干裂等特性。阐述了对围岩膨胀特性进行的研究与分析,通过试验确定了围岩自由膨胀率、饱和吸水率、膨胀力等膨胀参数,为确定隧洞初期支护及后期钢筋混凝土衬砌厚度、钢筋配筋等提供了设计依据。

摘要：针对缺乏现场岩石力学试验时的隧洞围岩力学参数取值问题,提出了基于多源数据分析的隧洞围岩力学取值方法。首先,提出用室内岩石力学试验成果推演岩体力学参数的使用原则,建立了岩石和岩体力学参数的初步联系;依据规范建议和现场试验统计,提出基于质量分级的岩体力学参数界限,并结合基于经验型准则的岩体力学参数估计值,形成了基于多源数据的围岩力学参数的建议取值范围;采用数值分析方法,对建议取值范围内的力学参数进行敏感性分析,获取了不同围岩力学参数取值方案条件下的塑性区深度和围岩变形的量化规律,并依据工程计算经验缩减了岩体力学参数范围;最后,进一步结合类似工程案例的现场力学试验成果,提出了围岩力学参数的取值方案。工程应用表明,该方法有效解决了缺乏现场岩体力学试验条件下的隧洞围岩力学取值问题,可为具有类似情形的隧洞支护设计和围岩稳定评价提供参考。

摘要：围岩破坏模式分析是地下工程围岩稳定性分析、控制和支护设计的基础。围岩开挖是一个径向应力减小、轴向应力增大的复杂加卸载过程,当前常采用超载试验研究隧洞围岩的破坏模式。围岩的应力路径是影响其破坏模式的重要因素,而超载试验的围岩应力路径不同于加轴压、卸围压路径。为对比隧洞围岩在不同应力状态下的破坏模式,利用WE–600B型液压式万能试验机和自主设计的隧洞模型试验仪,采用相似模型试验方法,研究隧洞围岩在超载和开挖卸载过程中的应变演化规律及破坏面发展过程。应变演化规律方面:两种工况下,拱底均产生一定的拉应变;开挖卸载模式下,侧墙和拱腰处的应变增速大于超载模式,围岩向临空面的变形速度更快,破坏发展更快。破坏面发展方面:超载时,直墙两侧围岩整体剥落,剥落体保持完整;开挖卸载模式下,直墙两侧围岩向临空面逐层挤压溃曲,剥落体的完整性差,即开挖卸载路径下的围岩破碎程度更大。超载工况下,破坏过程由低应力时的拱底拉裂转变为高应力时的侧墙拉剪耦合的“V”型片帮剥落破坏;两种卸载工况下,破坏过程均为侧壁楔体剪切破坏和竖向张拉破坏耦合的“V”型片帮劈裂破坏。

摘要：在水电建设施工中,施工安全技术不但体现在施工过程中,也体现在施工监测中,爆破设计参数是爆破施工的关键指标。利用FLAC3D非线性动力方法对不同爆破面的选择及爆破荷载施加方式进行研究,探讨了同等爆破荷载在不同爆破加载方式下岩体破坏规律,结合现场爆破试验数据变化规律讨论合适的爆破荷载加载方式,为水电工程岩体爆破开挖设计提供参考。结果表明在FLAC3D中,通过钻孔并在孔壁法线方向方式加载爆破荷载,与现场试验结果近似。

摘要：隧洞围岩的蠕变会导致围岩强度下降、裂缝扩展、支护结构受力增大等不利后果,对其运营造成严重影响。采用岩石力学试验系统,对隧洞泥质粉岩石进行应力水平下的压实蠕变试验。结果表明,随着应力水平的增加,试样的蠕变参数明显增加;相同的应力水平下,具有较高初始堆积密度的饱和泥质粉岩石具有较大的瞬时弹性模量和较低的极限蠕变模量。研究结果可为隧洞设计及施工提供参考。

摘要：引汉济渭二期工程南干线神禾塬隧洞、少陵塬隧洞、白鹿塬隧洞位于高地下水复杂地层中,隧洞开挖后围岩渗流场将发生重分布,因此,准确反演围岩渗透系数和计算衬砌外水荷载是隧洞衬砌结构设计与分析的基础。为此,采用ABAQUS对引汉济渭二期工程南干线典型隧洞开挖后围岩的渗流场分布规律进行了反演分析。结果表明:隧洞开挖后洞周5m范围内孔隙水压力的重分布较为明显;当神禾塬隧洞、少陵塬隧洞、白鹿塬隧洞围岩的渗透系数分别为3.0×10^(-7)m/s、4.0×10^(-7)m/s、4.0×10^(-8)m/s时,所得开挖后渗流量与地勘报告提供的涌水量最为接近;作用于神禾塬隧洞、少陵塬隧洞、白鹿塬隧洞衬砌的外水荷载分别为0.071MPa、0.081MPa、0.252MPa。本文研究成果可为引汉济渭二期工程输水隧洞及类似工程的衬砌结构设计提供理论依据。

摘要：随着我国抽水蓄能电站的大量兴建,超高水头引水隧洞逐渐增多,高压固结灌浆是保证隧洞围岩稳定的一种有效技术措施,其中灌浆参数的取值对于工程设计至关重要。本文利用COMSOL多物理场耦合软件平台,采用蒙特卡洛方法,结合MATLAB进行二次开发生成三维随机裂隙,基于浆液流变理论、流体连续性方程和对流扩散运动方程,以阳江抽水蓄能电站引水隧洞围岩高压灌浆为例,研究了不同水灰比、灌浆压力、灌浆时间对于三维网络裂隙岩体的浆液扩散过程的影响。模拟分析结果表明:水灰比对浆液扩散影响较大,浆液扩散距离和水灰比成正比;灌浆起始阶段水泥颗粒运移距离与灌浆历时呈正相关,但灌浆范围内的裂隙达到饱和后颗粒运移距离不再随时间延长而增加;在灌浆过程中需要逐步提高压力,以保证浆液充分渗透到裂隙内部,当灌浆压力超过一定数值,水泥颗粒运移量受灌浆压力影响较小。本研究可为同类型灌浆数值模拟开发和灌浆工程设计提供参考。

摘要：文章根据数显收敛仪对输水隧洞围岩水平收敛变形和拱顶下沉位移的现场监测结果,分析输水隧洞开挖后围岩变形特性和发展规则,总结输水隧洞围岩沉降收敛变形规律,及时报警并采取相应的支护措施,使围岩变形趋于稳定,为设计优化参数和指导安全施工提供基础数据。

摘要：岩体的稳定性分析是工程地质和岩体力学非常重要的研究课题,而喷锚支护和衬砌对隧洞围岩稳定性起到重要的作用。通过有限元模拟了隧洞在施工过程和运行过程中围岩和衬砌结构变形规律,为围岩和结构稳定性分析提供依据。

摘要：介绍了隧洞围岩的地质条件及围岩类别与设计之间的关系 ,阐明了两种不同设计理论、方法的差异 ,主要表现在同类别围岩的初期支护和衬砌结构差异较大 ,新奥法设计的支护系统要显得柔弱些。针对工程施工中出现的问题 ,提出了一些看法。