基于卸荷理论的地下厂房三维数值位移监测分析

根据地下厂房的地质条件与开挖情况,基于卸荷岩体力学理论建立FLAC3D三维数值模型,采用相关监测数据对力学参数进行反演分析,发现位移计算结果与监测数据较吻合,表明建立的力学模型合理、力学参数合适。对比分析0+000.0、0+062.0、0+108.5剖面在开挖、卸荷、加固各工况下的塑性区演化过程可知,加固工况下三剖面强卸荷区的塑性区相对于卸荷工况明显减小,且0+108.5剖面主变洞下方的塑性区消失,表明设计锚固方案可行有效。

卸荷拱理论在地下防空洞稳定性评价中的应用

根据工程的地质条件,用卸荷拱理论对地下防空洞稳定性进行评价。按浅埋和深埋两种情况分别计算作用于防空洞结构上的荷载。该方法直观,计算简单,结果准确可靠。

基于卸荷的如美水电站高陡边坡开挖时步响应

通过选取如美水电站消力池典型剖面建立高陡边坡二维模型,使用FLAC3D软件计算该边坡在开挖过程中在不同开挖时步下各关键点的位移,分析不同开挖时步对左右岸边坡位移的影响。有限元分析和数值模拟结果表明:消力池高陡边坡岩体开挖过程中,考虑了不同开挖时步下岩体的破坏情况,岩体破坏区域随着开挖步骤的推进是一个不断增大的过程,当开挖到一定步骤时,边坡关键点的变形和变形速率明显增大;开挖过程中,坡表碎裂岩体或堆积体较为敏感,开挖前需要进行支护,验证后,方能动工。

基于卸荷岩体力学的大岗山坝肩边坡水平位移发育的多因素影响分析

在现阶段工程运用中,卸荷岩体力学理论中还需完善和扩充的几个方面为①锚索施加前后卸荷效应对边坡水平位移的影响;②超前开挖锚固滞后的方案会对具体工程岩体水平位移产生的影响;③关键工程结构面连通率对卸荷岩体位移的影响;④地震作用下卸荷岩体的水平位移响应;⑤地震作用下不同连通率对水平向位移的影响。针对此,以大岗山坝肩边坡为对象展开研究。分析指出岩体开挖卸荷后回弹变形和压缩变形都会大于未考虑岩质劣化时的计算变形。同时指出,卸荷条件下两种施工方案对坡面的水平向位移造成的影响较小,为超挖多级而锚固措施相对滞后的现场施工过程的可行性提供依据。统计出各剖面在不同高程水平位移随地震加速度发展特征,建议水平位移随地震加速度呈非线性变化区域为防震抗震重点加固区域。研究发现,连通率的增大会导致卸荷裂隙XL9-15,XL316-1的塑性区发育明显增大,而裂隙范围内塑性区的加剧不会明显地反映在坡面关键点的变化上,开挖工况可能造成表观位移较小的突发性崩塌。

基于BP神经网络的地下洞室卸荷岩体力学参数反演

实时准确地获得地下洞室岩体的力学参数对地下工程的设计和施工具有重要影响。以某软岩区的水电站引水隧洞为例,基于卸荷岩体力学理论,以大型有限差分程序FLAC3D为计算软件,建立BP神经网络模型对开挖后围岩的力学参数进行反分析,并根据现场实测位移资料对反演所得参数进行工程校核,以保证参数取值的准确性。结果表明,该反演方法合理、有效;得到的参数能满足工程要求,可为隧洞围岩的长期稳定和位移变化预测提供理论依据。

锦屏二级水电站地下洞室开挖围岩卸荷效应分析及工程应用

根据工程地质条件,基于卸荷岩体理论对锦屏二级水电站地下洞室进行开挖数值模拟计算,以桩号厂右0+000.0剖面为主要研究对象,结合变形监测资料进行卸荷区的划分,分析围岩在开挖、卸荷、加固各工况下的塑性区演化过程。数值计算结果表明,监测点的监测位移与计算位移吻合情况较好。以主厂房第二步开挖全过程为例,可知开挖工况下围岩强卸荷区出现的塑性区在卸荷工况下进一步扩大,而在锚索加固完成后,塑性区基本消失。这说明强弱卸荷区的划分较为合理,建立的模型适当,设计锚固方案有效可行。

高埋深岩体片理角度对开挖洞室稳定性影响

基于卸荷理论，采用岩土差分软件FLAC分析高埋深作用下不同片理角度岩体对开挖洞室变形的影响。不同片理角度下隧洞模型水平向、竖直向位移以及塑性区对比可以看出，卸荷作用下片理角度对隧洞稳定性影响较大。随着岩石片理角度的增大，隧洞水平方向位移逐渐增大，隧洞周围关键点竖直向位移先增大后减小，当岩石片理角度为40°~60°时，竖直向位移量最小；隧洞周围的岩体塑性区在洞轴两侧大致呈X形分布，塑性区方向、大小及位置与片理角度关系密切；当岩体承受同样的荷载作用时，岩体节理方向与隧洞夹角的变化使得隧洞周围的变形差异较大，在实际工程中应注意岩石片理特性对工程开挖的影响。

丹巴水电站引水隧洞高地应力软岩段三维开挖方案优化研究

采用摩尔-库仑弹塑性模型的有限元分析方法和岩体开挖卸荷理论,并考虑地应力对隧洞的作用机制,建立丹巴水电站双洞四机引水隧洞软岩段三维开挖大型三维模型并进行岩体力学计算,分别以不同的掌子面推进深度进行开挖,从洞口开挖至一定深度。统计不同掌子面推进深度下各步开挖不同关键点处的位移变化情况,进行比选,建议工程实际应当选用的最佳掌子面推进深度;在该推进深度下,统计不同洞段不同位置的各向位移预留量,为超前支护的必要性提供依据和超前支护的施工提供数据支持,以保证工程施工的顺利进行,为后续类似工程设计提供参考。

小湾水电站高水位运行下拱坝和坝肩边坡稳定性分析

基于卸荷岩体力学理论和方法,采用大型岩土工程数值分析软件(FLAC3D),对小湾水电站高水位运行大坝与边坡相互作用进行了研究,建立了其坝肩边坡和拱坝三维有限元模型。根据施工过程,在初始工况、开挖工况、卸荷工况、加固工况基础上,考虑了正常蓄水位情况时拱端推力、坝肩边坡的应力和位移变化规律,并与其监测值进行了对比。结果表明计算值与监测值十分吻合,论证了坝体设计的合理性,为小湾水电站高水位安全运营提供了一定的参考依据。

多因素作用下隔河岩电站厂房高边坡变形机理及岩体稳定性研究

以有限元计算程序ADINA为平台,建立隔岩电站厂房高边坡的三维模型。基于卸荷岩体力学理论与方法,综合考虑了初始工况、开挖工况、卸荷工况、加固工况、蓄水工况和蠕变工况,在应力分析和变形分析的基础上,研究了多因素作用下隔河岩电站厂房高边坡的变形机理和岩体的稳定性,并绘出高边坡的变形机理图。为对分析的合理性进行验证,将蠕变工况的计算成果与监测成果进行对比,在验证合理性的基础上进一步对边坡的后期变形进行预测。同时,结合上述分析的成果,提出监测布置的建议。

基于FLAC3D的岩石边坡分步开挖稳定性分析

文章基于开挖卸荷理论,采用FLAC^3D数值计算软件对重庆市奉节县某岩石边坡进行数值模拟,分析分步开挖卸荷作用对该岩石边坡稳定性的影响。计算结果表明:由于分步开挖卸荷作用对该岩石边坡造成的影响很小,产生的x方向以及和位移均为mm级,表明该岩石边坡在分步开挖卸荷作用下稳定性很好。

地基中防空洞的稳定性分析

通过对废弃的防空洞进行稳定性分析,从而判断该废弃的防空洞是否需要进行加固处理。介绍了3种废弃防空洞稳定性分析的理论方法:普式卸荷拱理论、岩柱理论和太沙基土压力理论。针对该实际工程中废弃防空洞的埋藏条件选择卸荷拱理论对防空洞进行稳定性研究,选择防空洞的两个截面进行荷载计算,通过计算得出截面2.80 m×2.80 m处的防空洞可以形成卸荷拱,因此不需要对该处防空洞采取加固措施;而截面2.60 m×2.20 m处的防空洞形成不了卸荷拱,因此需要对该处的防空洞进行加固处理。实践证明,利用卸荷拱理论对废弃的防空洞进行稳定性分析是一种有效的理论方法。

复合载体夯扩桩在湿陷性黄土地基处理防空洞中的应用

介绍了一个采用复合载体夯扩桩处理地下防空洞的工程实例,通过工程地质条件评价,提出了复合载体夯扩桩设计方案及施工工艺。通过桩身质量检验和竖向承载力载荷试验检验,承载力和压缩模量均有较大提高。复合载体夯扩桩技术具有可靠性、适用性和施工简便、速度快、投资小、环保等优点。