賽果高速公路工程的賽里木湖和將軍溝隧道是新疆地區的長大高速公路隧道,具有地質環境條件復雜、巖層節理裂隙發育、風化嚴重、含水豐富且隧道的大部分位于賽里木湖湖面以下、圍巖變形大和自穩時間短等特點。通過嚴格采用新奧法施工,根據開挖面地質素描、周邊收斂、拱頂下沉、錨桿軸向力、地表下沉、噴層應力、格柵拱架內外力、圍巖體內變形、二襯應力和外力等監控量測內容,以及地質雷達超前地質預報,及時進行設計變更并調整初期支護參數和施工工藝,確保了各條隧道的安全和經濟施工。針對砂礫巖土和呈流塑狀的炭質泥巖,給出了在初期支護條件下圍巖的變形特征以及穩定性狀態和臨界準則。其監控量測結果對相類似隧道的設計與施工具有參考價值。

為保證雪山梁隧道隧道開挖過程中的施工安全,文中詳細介紹了圍巖變形監測方案與斷面布設方法,并借助bp神經網絡的超強非線性擬合能力,對斷面k11+603的拱頂沉降位移和周邊收斂位移實測值進行了回歸分析。分析結果表明:bp神經網絡預測模型能較好的擬合拱頂沉降位移和周邊收斂位移實測值,可以作為圍巖穩定性判定的依據。

圍巖施工期穩定性是隧道工程安全的面臨的重要問題.針對黑山隧道黃土隧道開展數值模擬計算分析,基于施工期間隧道拱頂沉降和圍巖洞內收斂變形特點,研究分析了考慮隧道左、右線施工期相互影響,進而分析隧道初期支護結構效果.計算結果表明:掌子面推進過程是影響圍巖變形的重要因素;隧道先行先開挖隧道產生的地應力重新分布相當于使右線埋深增大,有利于形成拱效應;表明初期表面支護的強度能很好的滿足穩定性控制的要求,并具有可靠的安全余度.

通過曼歇2號隧道中導洞開挖中的地質素描和資料收集,依據掌子面和兩壁出露的地質體的巖性、節理、巖體結構類型、地質構造特征等綜合特征,沿其走向、傾向和傾角的延伸推斷工作面短距離前方的地質情況,應用赤平投影分析法對正洞的圍巖穩定性和邊坡的變形破壞做出定性和定量分析,從而預測兩側正洞的地質情況,對連拱隧道上、下行線正洞的施工予以指導和控制,進而達到短期預報的目的。

隧道圍巖穩定性分析是該工程領域亟需解決的問題。本文主要針對圓形斷面隧道圍巖穩定性進行分析,建立了合適的地質模型,分析了隧道開挖過程中,隧道圍巖與支護結構相互作用力的變化規律,為今后的相關研究提供了一個思路。

結合熊渡隧道的工程實踐,通過拱頂沉降、錨桿應力的現場監控量測和數值計算工作,研究了復雜地質條件下巖溶隧道全斷面爆破開挖時圍巖的穩定性,研究結果表明,熊渡隧道ⅴ級圍巖段的破碎帶采用現有的施工工藝和支護參數是可行的,圍巖變形可控,支護結構的支護效果顯著,圍巖基本穩定。

隨著科學技術的高速發展,人們對隧道圍巖穩定性研究的方法呈現出各種各樣。文章通過資料的查閱,總結了隧道圍巖穩定性研究的發展歷史及現狀,在前人研究的基礎上分析了其以后的發展趨勢。

隧道是修建在底層中的工程結構,在挖開地層并把隧道襯砌修建在地層內的過程中和以后,地層始終對隧道襯砌結構產生作用,本文在提出圍巖穩定性基本判據的基礎上,著重對公路隧道圍巖穩定性進行了分析。

本文介紹了半坡隧道現場監控量測的項目和方法，分析了典型斷面施工中的圍巖穩定性，判斷圍巖穩定程度和支護結構的狀態，對圍巖變形和應力的分布特征進行了探討。

針對2種不同施工順序對地下洞室圍巖穩定性的影響,其一是先開挖地下隧道,后修建地面建筑,分析了隧道洞頂的沉降位移、洞室圍巖的變形、塑性區、拉壓破壞區等;其二是先修建地面建筑地面建筑先完成,后開挖地下隧道,分析了地下隧道的受力、變形、破壞區以塑性區等。通過分析得出了前一種施工順序更為有利的結論。

在尚家灣隧道施工期間,曾預報并揭露大型溶洞,溶洞的存在給隧道施工帶來極大的安全隱患。以尚家灣隧道為背景,開展數值試驗。通過對比隧道前方有、無溶洞條件下開挖工況,從位移、應力、塑性區3個方面分析了隧道前方大型溶洞對隧道圍巖穩定性的影響。研究表明:對于本工程而言,溶洞對隧道底部和左側拱腰的影響要大于對隧道頂部及右側拱腰的影響;隧道前方存在大型溶洞條件下塑性區體積隨開挖位置呈指數增長。隧道前方無溶洞條件下,塑性區體積隨開挖位置呈線性增長,即溶洞的存在大大加速了隧道開挖塑性破壞區的增長。該研究對巖溶地區隧道安全施工具有一定的指導意義。

地下洞室圍巖穩定性分析——一、無壓洞室圍巖重分布應力計算　　如果洞室半徑相對洞長很小，按平面應變問題考慮，概化為受均布壓力的薄板中心小圓孔周邊應力分布…………　　2塑性圍巖重分布應力　　地下開挖后，洞壁的應力集中最大,當它超過圍巖屈服極限...

隧道圍巖穩定性的模糊評價研究——隧道工程是受各種復雜因素影響的地下結構工程，雖然通過監測工作得到的隧道凈空位移變形可以一定意義上有效反映隧道是否穩定，但是卻無法對隧道的整體穩定性情況做出合理的判斷．為了更好地解決這一問題，利用模糊數學的原理對...

凍巖隧道施工中,開挖、初襯、保溫層和二襯等作業,產生的施工熱量及洞內外空氣的熱交換,將影響凍土圍巖原始地溫場。這種地溫場的擾動,破壞了凍土地層的熱力學平衡,使其凍土的熱物理力學性能發生改變,其中包括凍土的融沉性、凍土回凍過程的膨脹性以及隧道的穩定性等工程力學性能。因此,保護凍土、減少施工對凍土原始地溫場的擾動是凍土隧道施工的重要控制因素之一。通過建立凍土圍巖、支護襯砌結構、隔熱保溫層和洞內環境氣體熱力學模型,根據實際工況和實測洞內環境溫度及地溫,應用ansys有限元程序,對不同施工工況下圍巖的溫度場變化進行模擬,分別研究毛洞暴露時間、初襯施作時機、初襯持續時間等不同狀況下,凍巖溫度場的擾動規律、融化圈深度。根據不同施工方法下融化圈大小對洞室穩定性的影響,為凍土隧道施工控制和決策提供科學依據。

向家壩水電站地下廠房工程地質條件較差,邊墻高、跨度大,開挖規模巨大,施工期圍巖穩定性問題比較突出。在對區域工程地質條件進行分析的基礎上,建立了向家壩水電站超大洞室群的三維數值模型,采用統計回歸方法對地應力場進行反演分析。按照實際開挖支護程序對地下洞室群開挖進行模擬,對向家壩地下洞室群開挖過程中圍巖的穩定性特征進行了分析。計算結果表明:超大洞室群施工期圍巖局部穩定性問題突出,施加相應支護措施后改善明顯。

結合貴廣鐵路棋盤山隧道施工現場測試,研究隧道爆破近區圍巖振動規律以及穩定性。對棋盤山隧道掌子面后方拱頂5m范圍內圍巖的爆破振動速度進行測試和分析,結果表明:隧道爆破近區圍巖的振動傳播速度隨爆破的比例距離呈冪指數衰減,棋盤山隧道ⅲ級圍巖的冪指數為-0.62。對爆破施工隧道的穩定性研究表明:隧道塌方主要是巖塊沿著節理面滑動造成的,與節理面的抗剪強度和巖塊的大小及形狀相關。最不穩定拱頂位置關鍵塊掉落的臨界爆破振動速度,隨關鍵塊高度的增大而增大,而隨關鍵塊長度和寬度的增大而減小。因此,可根據隧道圍巖關鍵塊的形狀和位置,計算關鍵塊的臨界爆破振動速度,進而得到保證關鍵塊不掉落的炸藥量,以控制圍巖穩定,確保隧道施工安全。

根據隧道的工程地質條件,確定了圍巖穩定性的影響因素,即巖體的基本物理、力學性質、地下水以及節理發育條件等。在此基礎上,運用可拓學理論,選取了對隧道圍巖穩定性有重要影響的參數指標,在此基礎上,建立隧道圍巖穩定性定量評價模型,并通過可拓學計算程序,得出隧道圍巖穩定性評價結果,將其與按相關規范計算的圍巖穩定性評價結果相對比,結果基本吻合,因此,可以考慮將可拓學理論應用在隧道圍巖穩定性評價的工作中。

結合廣樂高速公路長基嶺隧道施工工程,利用有限差分軟件flac3d對2條隧道之間巖體中含有溶洞情況下的隧道圍巖穩定性進行數值模擬研究。結果表明:隧道開挖后,隧道圍巖分別向隧道內和溶洞內變形,且變形幅度隨著溶洞尺寸的增大普遍變大;隧道圍巖塑性區分布位置和范圍隨著溶洞尺寸的不同出現明顯的變化;隧道底部圍巖由于拉應力的出現可能使圍巖產生過大的變形和巖體破壞,對其穩定性要給予特別的重視。所得結論可為同類隧道的設計、施工和研究提供有益的借鑒和參考。

本文通過對隧道的拱頂下沉、水平收斂等數據進行分析,確定監測數據的處理方法,得出了該隧道不同圍巖巖性對隧道圍巖變形的影響,確保了隧道的安全施工。采用多項式、乘冪、指數函數等分別對水平收斂量及拱頂量測數據進行回歸分析,從而判斷圍巖的穩定性。

隨著公路隧道的建設越來越多,隧道在修建過程中地質災害問題多種多樣,其中圍巖失穩問題尤其突出。通過對圍巖穩定性分析預判,采用多種方法對破碎圍巖隧道開挖與支護方案的合理性進行分析,從而指明未來隧道破碎圍巖穩定性的發展方向。

公路隧道圍巖穩定性研究現狀與展望

圍巖穩定性受眾多的因素影響，主要影響圍巖穩定性的因素有圍巖的巖性和力學性質、地質結構、地應力、地下水、工程因素。圍巖的支護方法和開挖的方式都是由圍巖的穩定性決定的[1]，因此正確合理的評價圍巖穩定性，對隧道施工合理性和運營安全性都起到了重要的作用。文章以何家莊隧道為例，通過勘察資料和現場施工開挖圍巖揭露，以工程地質分析法從圍巖巖性、結構面特征等方面對圍巖開挖穩定性進行了評價。