输水隧洞穿越断层破碎带施工力学效应分析

水利工程中的大坝、输水隧洞、泄水建筑、铁路与公路隧道等均会遇到断层;本文以大伙房水库输水工程27+500 m～27+560 m断面破碎断层为工程背景,建立三维有限元数值模型,进行了断层破碎带施工的围岩力学效应分析。研究表明:断层破坏了原岩体介质的连续性,使水平及垂直应力分布失去对称性,出现明显的"偏压"现象。在断层破碎带处拱脚及其边墙处产生高剪应力区,使得初期支护的内力增加约120～130%,导致拱脚及边墙的位移大幅增加;因此建议在断层破碎带施工时,应采取超前支护措施(包括固结灌浆、超前锚杆、超前小导管),并且二次衬砌应紧跟初期支护施工,充分利用时空效应的影响,以最大限度地控制洞室施工阶段的变形,保证施工的稳定与安全。

岩体非贯通结构面的岩桥贯通准则研究

传统的块体理论分析方法未考虑到非贯通结构面在施工扰动作用下可能出现连通的问题,导致搜索出的关键块体不够精准和全面。如何判断非贯通结构面是否应该连通成为了块体理论研究的一个重要课题。采用数值模拟方法计算岩体试样的贯通强度与峰值强度,并引入贯通系数变量描述贯通强度与峰值强度的比值变化。将贯通强度作为判断岩桥贯通与否的衡量指标,定量分析贯通强度与岩桥倾角、结构面摩擦系数、围压、连通率和结构面倾角之间的函数关系,即含两条非贯通结构面岩体的岩桥贯通准则。该准则可以准确判断含两条非贯通结构面岩体的岩桥是否应该连通。基于岩桥贯通准则的块体理论能够准确搜索出因岩体内部结构面扩展贯通而滑移的关键块体,使得搜索出的关键块体更加全面,更好的分析工程的稳定性。

钻孔灌注桩桩端后压浆技术及工程应用

对于单桩竖向承载力不能满足设计要求的钻孔灌注桩可以根据实际情况采用桩端后压浆技术进行处理,以提高桩端桩侧的承载力,以满足设计与规范要求。通过钻孔灌注桩桩端后压浆技术的增强机理和施工工艺,并结合沈阳盛世长安项目对4根桩端注浆桩和2根未注浆桩进行静载试验。实验结果表明:注浆桩单桩竖向极限承载力比非注浆单桩竖向极限承载力提高50%以上。

基于流固耦合理论的隧道涌水量预测

涌水量是富水位隧道设计和施工的一个重要参数.结合大伙房水库输水工程的实际地勘资料,建立与实际相符合的三维涌水量数值模型,运用流固耦合理论对该工程进行数值模拟分析.同时,利用FLAC3D内置的FISH函数编程计算出了15＋720~15＋797工程段的最大涌水量和经常涌水量.计算结果表明：断层带施工前方水流流速较大,易发生涌水灾害;预测出的涌水量与现场实测值比较吻合,具有很好的参考价值.因此,施工过程中要加强前方地下水的探测,及时采取注浆止水措施,以防涌水事故的发生.

基于结构面特征的优势组划分方法

以往的优势组划分方法都是以结构面的产状信息为基础,未考虑结构面力学特征及分组指标权重对优势组划分结果的影响,这样可能会导致分组结果不准确.因此,本文引入结构面特征分级法(CSPC)所定量评价的结构面的力学特征,提出基于结构面特征的优势组划分方法,采用可变模糊聚类迭代模型进行结构面的优势组划分.结果显示,结构面力学特征对结构面优势组划分的影响不能忽略.利用基于结构面特征的优势组划分方法可以预测出每组结构面的抗剪强度参数,为后续的块体稳定性分析奠定基础.

土压平衡盾构施工引起公路地表沉降分析

该文针对沈阳地区的水文地质特征,采用岩土工程分析软件MIDAS—GTS,基于Mohr—Coulomb本构模型理论,考虑砂土体的线弹性变形特征,建立了隧道开挖过程的二维及三维模型。通过地表沉降横向和纵向规律分析,发现:盾构法隧道施工过程中地面沉降与隧道覆土厚度H,盾构外径D,以及相对埋深H/D有关;隧道地表土体的水平向位移隧道中心处最小,随着覆土厚度的加大,水平位移影响区域也逐渐变大;地表最大沉降量随着覆土厚度与隧道外径之比H/D的增大而减小。