隧道开挖的围岩损伤扰动带分析

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隧道施工常见问题原因分析及处理措施

隧道施工中常见问题原因分析及处理预防措施问题一：二衬拱顶、拱腰个别地方存在空洞和不密实㈠原因分析：1、Ⅱ、Ⅲ级围岩光爆效果差，造成隧道开挖轮廓凹凸不平，有棱角⑴光爆设计不合理（孔网参数、装药结构、起爆网络等）。

⑵火工品的性能不稳定（炸药的爆速、非电毫秒雷管延期时间的精确性、火工品的可靠性）。

⑶钻爆时施工班组存在偷工行为，未按要求炮眼间距、数量布置炮眼。

⑷在开挖断面的下部位置，由于作业空间的限制和操作人员的操作水平的问题。

在钻眼时，未能较好的控制钻杆的角度和周边眼的间距。

⑸在周边眼施工放样时，放样精度不满足要求。

2、人为原因：⑴Ⅱ、Ⅲ级围岩初期支护砼厚度不足，喷射砼时未把凹凸面喷平，平整未达到规范要求。

⑵防水板铺设时未预留好足够的松铺系数，导致砼浇筑完毕后防水板未与初支面密贴。

⑶在砼浇筑到拱顶位置时，未及时的调整砼的坍落度，导致拱顶未被砼充填密实。

⑷在砼浇筑到拱顶位置时出现堵管现象，现场人员在未仔细分析原因的情况下就主观地认为已经管满，停止砼泵送造成二衬厚度不足，出现脱空现象。

⑸在浇筑二衬砼时，施工作业班组主观上存在偷工减料行为，表现为衬砌厚度不足，注浆不满、不实等现象；现场管理人员在砼最后补方时，向拌合站提供的补方数量不准确，造成拌合站停止砼搅拌，实际二衬砼在未注满的情况下停止，造成二衬脱空。

⑹在二衬砼未初凝前急于拆管，造成未自稳的砼掉在自重的作用下下落形成漏斗，造成二衬脱空。

3、技术原因：⑴砼的收缩徐变，导致空隙。

⑵砼施工配合比水灰比偏大、坍落度大、砼振捣不密实，砼自重下沉。

⑶用输送泵输送砼时，拱顶的砼在输送过程中把部分空气密闲在狭小空间内无法排出，造成空隙。

㈡处理措施1、加强Ⅱ、Ⅲ级围岩光爆控制，提高光爆效果和基岩面平整度。

⑴针对不同围岩、不同的开挖断面、有无仰拱三种情况重新进行光爆设计，其设计参数见（表1～表5及附图）：⑵提高轮廓线放样精度，周边轮廓线的放样允许误差控制为±2cm。

隧道施工中的围岩变形损伤分析

隧道施工中的围岩变形损伤分析隧道是现代交通建设中不可或缺的部分，它为人们提供了便捷的出行方式。

然而，在隧道建设的过程中，围岩变形损伤问题一直是工程师们面临的难题之一。

本文将对隧道施工中的围岩变形损伤进行详细分析，探讨其原因和解决方法。

首先，我们来分析围岩变形损伤的主要原因。

隧道施工中，岩层的变形主要受到地质条件、执行施工方法和施工工序等因素的影响。

例如，地质条件的复杂性会增加围岩变形的风险。

岩石的力学性质和断裂特征对围岩强度和稳定性有重要影响。

此外，施工方法和工序的选择也会对围岩的变形产生直接影响。

若在施工过程中没有采取适当的支护措施，围岩的变形就会变得更加明显，严重时甚至会引发地质灾害。

其次，我们应该对围岩变形损伤进行细致的分析。

围岩变形损伤通常表现为岩层的开裂、塌方、滑坡等现象。

这些损伤对隧道的安全性和持久性都会带来影响。

岩层的开裂会使岩体的强度减弱，增加不稳定性的风险。

而岩层的塌方和滑坡更为严重，不仅会导致隧道的封堵和工程停工，还可能造成人员伤亡和财产损失。

针对围岩变形损伤问题，工程师们提出了一系列解决方法。

首先，要在施工前进行详尽的岩体勘探和地质调查，了解地质条件和岩石的力学性质和断裂特征。

这有助于制定合理的施工方案和支护设计。

其次，在施工过程中，应采用科学合理的支护措施。

常见的支护方式包括钢支撑、喷射砼、锚杆支护等。

这些支护措施可以有效地增加岩体的强度，减少围岩的变形损伤。

另外，应注重施工工序的合理安排，避免过度负荷和集中挖掘的情况发生。

合理的施工工序可以减少围岩的应力集中，降低变形损伤的风险。

此外，对于已经出现围岩变形损伤的情况，需要及时采取补救措施。

一种常见的方法是采用补强技术，如地下注浆、喷射砼补强等。

这些技术可以增加围岩的强度和稳定性，减少进一步变形损伤的发生。

此外，还可以考虑采取加固措施，如加装支架、搭建钢结构等，以增强围岩的整体稳定性。

综上所述，隧道施工中的围岩变形损伤是一个复杂的问题，受到地质条件、施工方法和施工工序等多重因素的影响。

开挖应力状态下隧道围岩损伤演化及渐进破坏规律研究的开题报告

开挖应力状态下隧道围岩损伤演化及渐进破坏规律研究的开题报告一、研究背景和意义隧道工程在现代交通和基础设施建设中占有重要地位，但在隧道建设过程中也存在一系列技术难题。

其中之一就是隧道围岩损伤和渐进破坏问题。

随着隧道深度增加和围岩复杂化，围岩的结构和力学特性变得更加复杂，致使围岩的损伤和破坏更加不稳定和难以控制。

因此，研究开挖应力状态下隧道围岩损伤演化及渐进破坏规律具有重要的理论和实际意义。

二、研究内容和方法本研究将针对开挖应力状态下的隧道围岩损伤演化和渐进破坏进行详细的研究。

具体来说，研究内容包括:1. 隧道围岩的结构和物理力学特性分析，包括围岩的岩性、裂隙结构和物理力学参数等。

2. 建立开挖应力状态下隧道围岩的数学模型及力学模型，并模拟围岩在开挖过程中的力学响应。

3. 通过深入的现场观测和数据分析，研究开挖应力状态下隧道围岩的变形、损伤和渐进破坏规律。

4. 结合上述结果，提出有效的围岩支护措施，降低隧道围岩的损伤和渐进破坏程度。

本研究主要采用数值分析方法和现场实测方法相结合的研究方法。

其中，数值分析方法包括有限元方法和分子动力学方法等；现场实测方法主要包括位移观测、应力监测、岩体声波监测和岩体压力监测等。

三、研究预期结果本研究旨在深入探讨开挖应力状态下隧道围岩损伤演化及渐进破坏规律，主要预期结果包括：1. 揭示隧道围岩损伤演化及渐进破坏的规律。

2. 提出有效的围岩支护方案，减少隧道围岩损伤和渐进破坏的程度。

3. 通过本研究，为隧道工程的设计和建设提供科学的理论和技术支持。

四、研究的创新点本研究的创新点主要体现在以下几个方面：1. 采用数值分析方法和现场实测相结合的研究方法，对开挖应力状态下的隧道围岩损伤演化及渐进破坏进行深入研究。

2. 本研究从岩体结构、物理力学特性和力学响应等方面进行分析，全面考虑隧道围岩的复杂性和多种不确定因素，提高了研究的准确性。

3. 通过实验室模拟、现场观测和数值模拟等手段，建立了较为完整和可信的围岩损伤演化及渐进破坏模型，为隧道工程设计和施工提供了有力支持。

巷道围岩松动圈理论

围岩松动圈的理论一、隧道围岩的松动圈的形成及物理状态假设在地表下H深处有一个小岩石单元(图1)，在空间开挖前，这一单元处于三向应力完好稳定状态。

当在其左侧开挖一空间后，水图1 隧道围岩的物理状态平应力H1解除，单元变成二向受力。

这时这个单元的应力产生两个方面变化：一是由于三向应力变成二向应力状态，单元强度发生下降；二是由于应力的转移，所开挖的空间周边附近应力集中，使单元上受力增加。

如果单元所受应力超过其强度，单元1将发生破坏，使其承载能力变低，发生应力向深部转移。

这样相邻单元2开始面临单元1相似的情况，有一点不同的是单元2的水平应力H2，由于单元1的存在将不为零，但数值很小，所以单元2的强度略高。

如果这时单元2上作用的应力仍大于其强度，则单元2又将发生破坏，使应力再次问深部转移。

单元破坏应力转移，其应力集中程度有所减弱，而径向应力有所增加，最后到单元n时，其单元上所受应力小于其三向应力极限强度，则单元只产生弹塑性变形而不发生破坏。

这样的变化结果，使得在单元1至单元(n-1)之间的岩石处于破坏状态，而从单元n开始向外，岩石处于弹塑性变形的原岩完好状态。

这样的情况同样发生于所开挖空间的各个方向，所以，在这个空间的周围形成了一个破裂区。

围绕开挖空间的这一破坏区域一般为环状；对于塑性岩石，在破裂区外应力接近岩石的强度，但小于岩石强度，围岩处于塑性状态；再往外应力低于岩石的塑性屈服应力，围岩处于弹性状态，形成了一般所说的围岩中的四个区(图2)。

对于煤矿煤系的岩石，多数的全应力——应变曲线塑性段并不明显．即没有明显的塑性区。

从外向隧道内，对应于岩石的全应力——应变曲线，可把围岩分成三个区：弹性区、破裂膨胀剧烈区、破裂膨胀稳定区。

图2 隧道围岩的典型物理力学状态处于弹性状态的围岩，由于其仍然具有承载能力，所以可以保持自稳。

而处于破裂状态的围岩，由于发生了碎胀破裂，其表面将丧失自承能力，如不进行支护将会产生失稳，所以，破裂区是支护的直接对象，是解决支护问题的关键所在。

隧道开挖后的位移动态与隧道变形控制措施

4. 隧道开挖后的位移动态与隧道变形控制措施4.1 隧道开挖后的位移动态隧道开挖后可能引起的位移或变形主要包括：拱顶下沉、隧道两侧拱腰向隧道方向的水平位移、地表沉降与开裂、支护开裂、土体塌落和钢拱架变形等等。

隧道开挖引起围岩的变形破坏通常是从洞室周边开始的，而后逐步向围岩内部发展。

围岩变形破坏的形式和特点，除与岩体内的初始应力状态、开挖断面形态以及开挖工法有关外，主要取决于围岩的岩性与结构。

坚硬块状围岩的变形破坏形式主要有岩爆、脆性开裂及块体滑移；层状岩体的变形破坏形式主要有沿层面张裂、折断塌落、弯曲内鼓等；碎裂岩体的变形破坏形式常表现为崩塌和滑动；松软岩体与土质隧道的变形破坏形式以拱形冒落为主。

隧道开挖引起的地层位移动态主要可以分为以下几个阶段：1）隧道开挖阶段隧道开挖破坏了地层的原始应力平衡状态，隧道周边的地层应力将会由水平方向与竖直方向的主应力，转化为隧道径向与法向的主应力，大小主应力方向将会发生变化，同时还将伴随着地层剪切应力的出现。

隧道开挖后，周边地层将会临时处于无支护的临空状态，隧道周边地层将出现向隧道方向位移的趋势（拱顶下沉与周边收敛变形），如果在隧道开挖断面范围内存在地质破碎带或地层断面，甚至可能引起地层的坍塌。

但由于此阶段时间相对较短，相应的地层位移可能并不明显，尤其是在地层条件较好的情况下。

2）施加初期支护阶段隧道开挖后，应在尽可能短的时间内施加初期支护，并尽早施作仰拱，将初期支护封闭成环，达到“强支护”的目的。

目前的暗挖隧道都采用新奥法施工理念，新奥法的核心思想就是要充分利用围岩的自承能力，围岩压力主要由钢拱架、钢筋网与喷射混凝土组成的初期支护承担，围岩压力与初期支护反力之间的相互作用将会使它们达到变形协调、共同受力的目的，并最终趋于稳定。

①对于浅埋隧道，一般认为隧道上方地层无法形成自然塌落拱，同时拱腰侧土压力相对较小，隧道开挖并施加初期支护后的地层位移主要集中在拱肩与拱顶部位，地层位移将从隧道上方开始，逐步向地表延伸。

软弱围岩及断层破碎带隧道施工技术分析

软弱围岩及断层破碎带隧道施工技术分析发表时间：2020-07-10T02:40:21.118Z 来源：《建筑学研究前沿》2020年7期作者：聂景亮[导读] 围岩分类是为了更好的选择施工方法，是进行科学管理及正确评价经济效益，确定结构上的松散荷载。

而我们的软弱围岩是其中的一类，我们在细致的分析中把四级以下的岩石层次划分为我们的软弱性质的围岩。

山东省路桥集团有限公司山东济南 250021摘要：随着我国基础设施建设的深入发展，对交通建设领域的投入也逐步增加。

作为交通建设的隧道工程，由于其特殊的地质环境，在通过断层破碎带时，经常会出现岩体结构面滑动、坍塌、突沙和涌水等现象。

隧道软弱围岩变形施工控制是隧道施工过程中非常重要的一个方面，软弱围岩容易发生变形，并引起相关的地质灾害，不利于隧道施工；基于此，有必要针对隧道软弱围岩变形进行科学控制，为后续施工的顺利进行打下基础。

该文结合具体案例分析隧道软弱围岩变形施工过程中的控制技术，为相关方面提供参考。

关键词：软弱围岩；断层破碎带；隧道工程；施工技术分析1 软弱围岩的区分岩石层次的具体划分是根据岩体完整化方面和岩石强度等指标进行的，将无限的岩体序列划分为具有不同稳定程度的有限个类别，也就是说可以把稳定性一样的一些围岩划归为同一种类型，这样就可以把全部的围岩划分为许许多多的类别。

对围岩细致化分类的原因就是在此基础上，又可以根据对应的围岩种类以及相应的稳定程度，划分出相对合适的施工方法以及配套的支护结构设计。

围岩分类是为了更好的选择施工方法，是进行科学管理及正确评价经济效益，确定结构上的松散荷载。

而我们的软弱围岩是其中的一类，我们在细致的分析中把四级以下的岩石层次划分为我们的软弱性质的围岩。

2 软弱围岩其基本的性质组成有以下的几大类型（1）软弱围岩的相对性力学指标体系较为松散。

（2）软弱围岩的基本荷载的承受能力比较小。

（3）软弱围岩的核心内核物质的基础压缩性能完好。

软土浅埋暗挖隧道开挖面扰动特性及稳定性分析

ＡｓａｔＴｅｃａｃｒａｏｆｘａａｏｉｕｂｄｚｎ（Ｄ）ａｎｌｅ，ｄｍｔｏｏｇａｐｏｏｅｅｂｔｃ：ｈｈｒｔｉｔｎｏｃｖｔｎｄｓｒｅｅＥＺｗｓａｓｄａｅｄｌｙｗｓｒｓｄｔｄ— ｒａｅｚｉｅｉｔｏａｙｎｈｏｐｏ
（东工业大学（广大学城）建设学院，东广州５００）广１０６
摘要：分析了浅埋暗挖地铁软土隧道开４＃围岩扰动带应力、ｔ－变形特性、征方法。利用特征曲线法分析了地层预加固表
机理。以国内常用的管棚预加固技术为例，出了利用混合物理论中体积分数概念来分析加固效果的方法，提并给出了应用实例。实例计算分析结果表明：用管棚预加固技术加固隧道拱部可降低地表沉降，对降低开挖面挤出效应效果有限。采但关键词：开挖面稳定性；开挖扰动带；管棚加固法；有限元分析
随着我国经济的发展，大量软土大变形暗挖隧道工程特别是城市地铁建设中的浅埋暗挖地铁隧道相继开工或即将建设。浅埋暗挖地铁隧道施工中由于隧道开挖后围岩自稳能力差易发生围岩大变形从而引起开挖面失稳和较大的地表沉降，因而在这些困难地层中的隧道设计与施工，作面的稳定性问工题和控制地层变形成为首先要解决的课题。其中，深刻理解隧道开挖面的变形机理是采取合理有效地层加固技术的基础。目前，内采用较多的措施有国超前小导管注浆，管棚注浆、水平旋喷注浆＿。法】。Ｊ国、大利常采用玻璃纤维锚杆注浆加固技术［及意４Ｊ

裂隙围岩隧道开挖扰动效应分析

ｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｄｖｉｓｏｒｙＧｒｏｕｐ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ４１０００３，Ｃｈｉｎａ）
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］ＴｕｎｎｅｌｅｘｃａｖｅｄｉｎｓｉｄｅＪｏｉｎｔａｎｄｃｒａｃｋｒｏｃｋｍａｓｓｗｉｌｌｃａｕｓｅｒｏｃｋｆａｌｌａｎｄｗａｔｅｒｆｌｏｏｄ＞
图１青坪隧道突水图Ｆｉｇｕｒｅ１ＧｕｓｈｉｎｇｗａｔｅｒｉｎＱｉｎｇｐｉｎｇＴｕｎｎｅｌ
为：页岩强风化，节理裂隙密集，岩体破碎，松散～碎裂结构，层间结合差。隧道深埋段围岩为：白云岩中风化，节理裂隙发育，岩体破碎，块状结构，节理裂隙面结合一般。进口浅埋段处在浅埋松散的堆积体
ｌ工程概况
青坪隧道为双洞单向交通分离式隧道，位于张家界至花垣高速公路第１ｌ合同段的永顺县境内，隧
道全长６００ｍ，最小间距２６ｍ，隧道围岩为Ｖ～Ⅳ
级，围岩由薄层状页岩、中～厚层状白云岩及断层破碎带内构造角砾岩等组成。隧道进口浅埋段围岩
Ｃｈｉｎａ；２．ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ４１００７５，Ｃｈｉｎａ；３．ＨｙｄｒａｕｌｉｃａｎｄＰｏｗｅｒｄｅ —

隧道开挖围岩稳定性分析

JIAN SHE YAN JIU
Sui dao kai wa wei yan wen ding xing fen xi
隧道开挖围岩稳定性分析
唐春琴
一、地形地貌某隧道所在区海拔高程介于 93.05m ～ 640.1m 之间，相对高差 547.05m，地层岩性主要为侏罗系中统自流井组（J2z）、（J2z）及沙溪庙组侏罗系下统三叠系上统香溪群（T3-J1x），岩性以砂岩、泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，局部夹薄层炭质页岩和炭质泥岩。
5-7 2.5-5 1.6-3.2 中等
<5 >5 >3.2 严重
>11 <1 <0.6 变形小
7-11 1-2.5 0.6-1.6 轻微 477 18.08 13.11 12.64 1.43 1.04
5-7 2.5-5 1.6-3.2 中等
<5 >5 >3.2 严重
单元层代号 <1-3> <1-3>
二、软弱岩组稳定性
1. 软弱岩组工程地质特性
岩石的单轴抗压强度小于 30MPa 的岩层称为软岩，
软弱岩层是指强度低、孔隙度差、胶结程度大、受结构面
切割及风化影响显著。在隧道围岩压力的作用下产生显著
变形的工程岩体。软岩隧道围岩强度低，结构松软，易吸
水膨胀，因而围岩隧道变形大。隧道围岩含有大量的软弱
岩组如表 1。
2. 软弱岩组围岩变形分析
关于围岩是否会发生大变形以及变形量有多大，在有
支护压力、原地应力作用下隧道围岩的相对变形和掌子面
变形预测公式，计算公式如下 : εt（%）=0.15（1-pi/po）(σcm/Po)-(3Pi/Po+1)/(3.8Pi/Po+0.54)

隧道围岩变形影响因素分析

隧道围岩变形影响因素分析【摘要】岩体的工程开挖，会对岩体中保持的平衡造成破坏，改变其应力场，引起岩体应力重分布，在应力重分布过程中，可能会造成岩体变形或破坏等情况。

结合某隧道工程实例，应用有限元模拟法，证明了隧道施工会对围岩变形产生较大影响。

围岩变形主要分为急剧变形、缓慢增长与基本稳定三个阶段。

在隧道施工中，其开挖方法、支护结构的选择、施工工序的安排等，对围岩变形影响较大。

通过研究隧道围岩变形影响因素，合理安排施工工艺，保证隧道施工进度及综合效益。

【关键词】隧道工程；围岩变形；影响因素1 工程概况某隧道工程属于长大双线隧道，其上行线单洞长度为4030m，下行线单洞长度为4070m。

隧道走向为南北方向，隧道开挖段面积为92m2，最大埋深超过了500m。

隧道工程穿越的主要地层为河口群上岩组，穿越不良地质体较多，地质环境十分复杂，施工难度较大。

该隧道工程在施工中，根据围岩条件，采取了不同的施工方法，在Ⅴ、Ⅵ级围岩中，围岩应用的是台阶法，在Ⅲ、Ⅳ级围岩中，应用的是全断面法。

围岩初期支护为喷锚支护。

在围岩软弱地带中，搭设钢拱架，围岩二次支护方式为复合式衬砌。

2 应用有限元模拟法分析隧道围岩力学特征2.1 隧道工程施工中围岩塑性区变化分析选择隧道工程下行线K106+700断面作为隧道围岩力学特征试验的研究对象，研究方法主要为有限元模拟法，通过有限元法对围岩物理力学指标进行数值模拟，最终获得不同岩石弹性模量、容重、内摩擦角、泊松比等力学指标数值。

通过数值模拟与有限元网格分析，可以获得模拟计算结果，结果证明，在进行隧道开挖的初期阶段，因对围岩平衡造成破坏，受应力重分布的影响，围岩力学条件出现快速恶化，其中在塑性区，围岩变化程度最大。

围岩变形突变的发生，让围岩处于一种不稳定状态。

在采取喷锚支护措施后，围岩力学条件发生改善，其塑性区变化范围缩小，围岩变形逐渐趋于稳定，如下图1，为隧道工程二次衬砌后为围岩塑性区示意图：图1 隧道工程二次衬砌后为围岩塑性区示意图2.2 隧道施工过程中围岩变形通知研究与数据测量发现，在隧道工程施工过程中，可以将围岩变形分为三个不同的阶段，分别为急剧变化阶段、缓慢增长阶段与基本稳定阶段。

隧道施工围岩位移分析

产业科技创新　Industrial Technology Innovation52Vol.1　No.8产业科技创新　2019，1（8）：52~53Industrial Technology Innovation隧道施工围岩位移分析肖　茜，田　科（中国建筑第七工程局有限公司，河南　郑州　450000）摘要：近年来我国基础设施建设迅猛发展，而大部分的基础设施工程会包含全部或部分隧道施工。

在隧道工程中会因为地质情况的不同遭遇围岩或者衬砌裂缝、底板拱起、顶板脱落、边墙挤压变形、地表沉降过大或不均匀沉降等情况，而隧道的监控量测是隧道施工中一道非常重要的工序。

根据大量的实际数据分析，隧道设计中动态设计是保证隧道施工安全、质量的重要基础。

由于自然环境中多变的围岩和地质条件，完全依靠精确的数学模型来展示地下工程环境有一定难度，这是因为运用此种方法的前提是前期提出的假设条件成立。

地下工程的设计和施工仍然处于半经验半理论状态。

由此看来，地质条件复杂的隧道工程采用同时施工，同时监控量测的方法，通过现场采集数据、经验分析与理论计算，施工技术人员可以更好的判断出隧道围岩的稳定性，可以为下一道工序给出充分的施工准备。

文章应用有限元法模拟隧道开挖应力场，找出位移变化规律，为相似工程施工提供指导依据。

关键词：隧道施工；围岩；位移中图分类号：U451.2　文献标志码：A　文章编号：2096-6164（2019）08-0052-02监控和测量就是使用各种仪器和工具对施工过程中周围的岩石检测支撑和衬砌的应力和变形，在进行测量、观察、评价后，找出影响因素及相互之间的关系。

以实时数据为依据，为保障隧道安全施工提供科学依据。

在此基础上，可以总结施工经验、调整施工方案，把握临时支护的安拆时间和二次衬砌的施工时间，全盘考虑施工中可能出现的影响正常施工的情况，提出相应的技术措施。

实现安全、高效、科学、经济的施工效果。

国内的学者针对围堰在施工中的变化规律做了大量的研究。

浅埋公路隧道开挖围岩及支护受力分析

赵家沟隧道围岩级别为Ｖ～Ⅳ级，岩体破碎。隧道进、口出
沟谷内没有看见有水涌出，孔后也没有发现地下水。拟钻表１
衬砌采用弹性模型，隧道开挖采用空模型。围岩、喷浆和支护结构的计算参数如表１和表２参数单位均按照国际单位制。，
岩通常强度较低，在开挖后不易形成自然拱，很不稳定。文中根据邢汾高速公路赵家沟隧道为研究对象，据其依
勘察资料，建立了四组埋深不同的隧道模型，应用ＦＡ３ＬＣ变形进行对比研究，且对支护结构进行了受力和变形分析。明确了隧道开挖过程中的围岩破坏形式、并易破坏部位和支护的作用，以及埋深与应力和位移的关系。
【关键词】浅埋；隧道；；公路受力变形；衬砌；锚杆【中图分类号】Ｕ４９【文献标识码】Ｂ
０引言
【文章编号】１０ — ８４２１）４— １５００１６６（０１００１ — ３
修建公路隧道的进出口处地势平缓，没有明显的偏压。
韩
倩等：浅埋公路隧道开挖围岩及支护受力分析
ｌ５１
浅埋公路隧道开挖围岩及支护受力分析
韩倩，纪万金
３００）０４１（ｌ＇业大学土木工程学院，天津河ｆｒｂ
【摘
要】随着我国的经济发展，山区的交通迅猛发展，修建的浅埋公路隧道越来越多。浅埋公路隧道的围
进行了简化，隧道分为了上部隧道和下部仰拱两部分，隧道
直方向应力、剪切应力、向位移、砌锚杆受力。ＦＡ３竖衬ＬＣＤ有一定的计算特征：采用混合离散法来模拟材料的塑性 ① 破坏和塑性流动，比有限元法，为准确和合理。对更ＦＡ３ＬＣＤ程序即使模拟的是静态系统，也会采用动态运动方程，使得模拟不稳定过程更准确

隧道围岩开挖破坏的数值模拟研究

隧道是现在建设中常见的一种地下建筑物,其施工过程和方法多种多样。

日前我们常采用的矿山法中大致有全断面法、台阶法和分步开挖法三大类,在工程实践中,隧洞开挖与支护是一个典型的土与结构相互作用问题,开挖与支护参数的确定取决于隧洞的儿何尺寸和形状、受力状况、衬砌的刚度、建造隧洞所使用的材料、围岩特点、开挖顺序、围岩蠕变效应。

由于材料和几何上的非线性,隧洞分析的难度将会增大,为此采用数值模拟分析。

1工程概况此人防设施位于西城区新街口外大街与新建北环水系转河段交汇处。

北京地区位于永定河冲、洪积扇的脊背地带,属于第四纪冲洪积层,表层回填土以下为砂类土、黏性土、圆砾。

地层松散,自稳能力差。

根据这一特点,确定施工指导原则为:先注浆,后开挖;注浆一段,开挖一段,封闭一段。

把这一原则具体化,就是“管超前,严注浆,强支护,快封闭,勤测量”。

场地地质地层资料如表1所示。

人防断面为厚平底直墙马蹄拱形复合衬砌结构。

净空尺寸为3000×2800,采用复合衬砌结构。

二次衬砌为内设结构钢筋模注300mm厚C30抗渗砼,在连接处设置变形缝。

暗挖段人防通道施工长度为222.53m,施工竖井深度9.8m,最大覆土厚度6m左右。

表1场地地质地层资料2数值模拟计算模型的建立2.1计算条件及计算范围采取二维Y-Z平面应变模型,沿隧道宽度方向即水平方向为Y轴,高度方向即竖直方向为Z轴,设计隧道为浅埋隧道,故平截面的上表面取为地平面,上覆土层为6米,正洞施工断面为直墙拱顶,初支净空尺寸宽×高为3700×3400(m m),下表面距离隧底为6米,约两倍隧道高度,平截面的左右两侧的宽度也取6米,约两倍隧道宽度。

2.2边界条件模型两侧为限定水平移动的边界条件,即沿Y方向的位移μ被约束,在截面的下表面沿Z方向的位移ν被约束,在侧面与下表面的交点沿Y和Z方向的位移μ、ν均被约束。

2.3单元划分由于开挖而引起的扰动只约相当于隧道半径3倍的范围内,因此,将计算的平截面在沿隧道宽度及高度的每个方向上均截取2倍隧道宽度或高度,则基本上可以达到分析岩体扰动区的目的。

隧洞围岩开挖爆破损伤检测方法

隧洞围岩开挖爆破损伤检测方法一、引言隧洞围岩开挖爆破损伤检测方法是隧道工程中的重要环节。

隧道开挖过程中，爆破损伤是不可避免的，因此需要采用有效的方法进行损伤检测，以保障隧道的施工质量和安全。

在本文中，我将就隧洞围岩开挖爆破损伤检测方法进行全面评估和深入探讨，以便为你提供准确、全面的文章内容。

二、隧洞围岩开挖爆破损伤检测方法的概述隧洞围岩开挖爆破损伤检测方法是指对隧道围岩在开挖过程中由于爆破而产生的裂隙、位移、变形等损伤进行检测和评估的方法。

目前常用的爆破损伤检测方法包括实地观测法、地质雷达法、地震勘探法等。

这些方法各有优缺点，需要根据具体情况选择合适的检测方法。

三、实地观测法实地观测法是指利用裂缝计数、倾角计测、位移计测等手段，对隧道围岩的爆破损伤进行直接观测和测量的方法。

这种方法的优点是直观、可靠，能够对损伤情况进行准确评估。

然而，实地观测法也存在一些局限性，比如只能观测到裂缝的表面情况，无法深入围岩内部进行观测。

四、地质雷达法地质雷达法是利用地质雷达设备对围岩进行扫描，通过检测电磁波的反射情况来判断围岩的裂隙和位移情况的方法。

这种方法的优点是非破坏性、快速、能够深入围岩内部进行检测。

然而，地质雷达法也存在着检测深度有限、对围岩材质和水分敏感等缺点。

五、地震勘探法地震勘探法是利用地震波在地下介质中传播的特性，对围岩的裂隙和位移情况进行检测的方法。

这种方法的优点是能够对较大范围的围岩进行检测，具有较高的检测精度。

然而，地震勘探法也存在着设备昂贵、操作复杂、对地质环境要求较高等缺点。

六、我的观点和理解在我看来，隧洞围岩开挖爆破损伤检测方法在工程实践中是至关重要的。

目前常用的实地观测法、地质雷达法和地震勘探法各有优缺点，需要综合考虑工程施工的具体情况来选择合适的检测方法。

对于新的检测技术和方法也需要持续关注和研究，以提高爆破损伤检测的准确性和可靠性。

七、总结回顾隧洞围岩开挖爆破损伤检测方法是确保隧道工程质量和安全的重要环节。

裂隙围岩隧道开挖扰动效应分析

裂隙围岩隧道开挖扰动效应分析欧阳心和;傅鹤林;袁维;张鹏【摘要】节理裂隙岩体隧道开挖具有围岩稳定性差、施工风险高、诱发涌水突泥可能性大等特点.基于离散元理论,以青坪隧道为工程背景,针对裂隙围岩隧道施工过程中的围岩变形机理展开了研究,分析了隧道开挖围岩扰动效应性.为实际工程提供了较好技术支持.【期刊名称】《公路工程》【年(卷),期】2013(038)005【总页数】6页(P4-8,12)【关键词】节理裂隙;隧道;扰动效应技术支持【作者】欧阳心和;傅鹤林;袁维;张鹏【作者单位】湖南省张花高速公路建设开发有限公司,湖南张家界427000;中南大学,湖南长沙410075;水电顾问集团中南水利电力设计院,湖南长沙410003;湖南省张花高速公路建设开发有限公司,湖南张家界427000【正文语种】中文【中图分类】U452.1+21 工程概况青坪隧道为双洞单向交通分离式隧道，位于张家界至花垣高速公路第11合同段的永顺县境内，隧道全长600 m，最小间距26 m，隧道围岩为Ⅴ～Ⅳ级，围岩由薄层状页岩、中～厚层状白云岩及断层破碎带内构造角砾岩等组成。

隧道进口浅埋段围岩为:页岩强风化，节理裂隙密集，岩体破碎，松散～碎裂结构，层间结合差。

隧道深埋段围岩为:白云岩中风化，节理裂隙发育，岩体破碎，块状结构，节理裂隙面结合一般。

进口浅埋段处在浅埋松散的堆积体中，隧道围岩以强风化页岩为主，洞口地表为农田、菜地及居民住房;隧道中间地段围岩以强—中风灰岩为主，岩溶水比较发育，经常遇到突水的状况，见图1。

图1 青坪隧道突水图Figure 1 Gushing water in Qingping Tunnel为了确保隧道的施工安全，基于离散元理论，本文以青坪隧道为工程背景，针对隧道施工过程中的围岩变形机理及渗流条件下的掌子面稳定性展开了研究，分析了隧道开挖围岩扰动效应及渗流情况下掌子面的稳定性。

为实际工程提供了较好技术支持。

2 离散元数值分析的实现PFC3D是基于离散元理论的颗粒流计算软件，它能够较为真实地建立起包含断层、节理、层理面等地质构造特征的岩体分析模型。

隧道施工扰动原因

隧道施工扰动可以有多种原因，包括但不限于以下几个方面：
1. 地质条件：地下构造、土层稳定性等地质条件是隧道施工扰动的主要原因之一。

不同地质条件下，施工过程中可能会遇到岩石坍塌、地层变形等问题，从而引起扰动。

2. 施工方法：隧道施工所采用的方法和技术也会对周围环境产生扰动。

例如，在盾构隧道施工中，盾构机的挖掘和推进过程会引起地下振动和噪音，从而影响周围建筑物和地下管线。

3. 施工设备：大型施工设备的运行会产生振动和噪音，对周围环境造成扰动。

例如，挖掘机、打桩机等设备的使用都可能引起地面震动和噪声，给附近居民和建筑物带来影响。

4. 施工活动：隧道施工过程中的各种活动也可能引起扰动。

例如，爆破作业会产生巨大的冲击波和噪音，影响周围的土壤和建筑物；混凝土浇筑过程中的振动和噪音也会对周围环境产生一定的影响。

5. 周围建筑物：隧道施工扰动还可能受到周围建筑物的影响。

如果附近有敏感的建筑物或地下管线，施工过程中的振动、噪音等扰动可能会对其造成影响。

综上所述，隧道施工扰动的原因是多方面的，包括地质条件、施工方法、施工设备、施工活动以及周围建筑物等因素的综合作用。

在实际施工中，需要采取相应的措施来减少扰动对周围环境和人群的影响。

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