岩体风化程度对压力型锚索锚固机理影响的数值模拟研究

为了更加精确地研究岩体风化程度对锚索锚固效果的影响,采用FLAC3D软件对风化岩体中压力型锚索锚固段的应力状态进行了数值模拟研究。随着风化岩体的力学性质按线性函数梯度变化,重点分析了风化岩体线性变化的力学参数对锚索孔内注浆体的压应力和接触面上的剪应力的影响,使锚索锚固机理的数值模拟研究成果更好的服务于实际工程。

岩层倾角对层状偏压隧道围岩稳定性影响分析

针对层状岩体偏压隧道在不同岩层倾角下的围岩稳定性问题,采用3DEC离散元数值模拟,研究了顺、反倾层状岩体双洞隧道随岩层倾角变化时的围岩变形规律,并对隧道偏压程度进行了分析.研究结果表明:随着岩层倾角的增大,隧道围岩变形从岩层弯曲变形逐渐向顺层面滑移变形转变,临界角度为45°;左洞最大拱顶沉降为23.60 mm,比右洞最大拱顶沉降小17.94 mm,可见先开挖隧道围岩变形较大;从应力计算结果看,岩层倾角从0°到90°变化时,隧道偏压程度随其增大有所起伏,但总趋势是增加的.以顺倾右洞隧道为例,在倾角为45°时,隧道拱肩、拱腰、边墙的竖向应力差分别为0.45、0.42、0.40 MPa,应力差最小,偏压程度最好.在倾角为90°时,应力差分别为0.65、0.64、0.67 MPa,应力差最大,隧道偏压最为明显.研究的相关成果可为山岭偏压隧道的设计和施工提供有益参考.

二氧化碳膨胀爆破岩体数值模拟分析

利用有限元软件,分别采用乳化炸药当量和施加等效荷载曲线两种方式,模拟直径100 mm致裂器中二氧化碳膨胀爆破岩体过程,分析爆破过程中应力分布、应力波传播规律以及岩体损伤情况。结果表明:两种方式下致裂孔周边岩体应力分布情况大致相似;采用施加等效荷载曲线方式时测点有效应力上升和下降整个过程在几十毫秒内完成,而采用乳化炸药当量方式时在几十微秒内即可完成;随着测点距致裂孔距离逐渐增大,其有效应力峰值逐渐减小;采用乳化炸药当量方式时相同测点有效应力峰值远大于采用施加等效荷载曲线方式时,两者最大相差5.88倍;采用乳化炸药当量方式时爆炸能量造成的岩体损伤范围最大直径为2.59 m,采用施加等效荷载曲线方式时最大直径为2.27 m。