基于位移反分析法的沿空留巷巷道矿压分布规律

以川煤集团叙永一矿沿空留巷为工程背景,采用位移反分析法校准了室内煤岩物理力学参数测试结果,并采用数值模拟方法分析了沿空留巷巷道矿压分布规律。现场观测结果显示:工作面回采期间,巷道顶底板最大相对移近量743 mm,巷道顶底板移近方式以顶板下沉为主,平均顶板下沉量为底鼓量的3.6倍,数值模拟结果为3.5倍。参数校准结果表明:弹性模量、黏聚力的折减对顶底板的移近量有显著影响;计算时步相同时,顶底板移近量随弹性模量、黏聚力的减小而增大,当弹性模量降低为20%时,巷道顶底板移近量最大值增加800 mm。数值模拟分析结果表明:采煤工作面后方沿空留巷高帮支承压力显著升高,支承压力分布呈两侧低,中间高的“凸”起状,且随着工作面不断推进,支承压力峰值不断增大;工作面平均超前支承压力影响范围为77 m。

位移反分析法及其在岩体工程中的应用

位移反分析法是用来确定岩土体参数的一种有效方法 ,通过具体的工程实例 。

位移联图反分析法在雪峰山隧道的应用

初始地应力、围岩弹性模量是在岩体工程设计中2个重要参数,采用位移联图反分析法,结合雪峰山隧道具体的施工和监测数据,建立有限元模型对这两个参数进行反分析。在反分析的过程中,对量测的隧道周边变形数据进行了处理,采用适当的方法,考虑了隧道变形的时间效应、空间效应。

位移反分析法的理论分析及工程应用

从分析岩体初始地应力场和进行地应力回归计算两方面探讨了位移反分析法的理论,通过工程算例说明了位移反分析法在工程中的应用,研究了位移反分析法的工程应用前景,以推广位移反分析法的应用。

基于位移反分析法的斜拉桥滑坡成因机制及稳定性分析

传统的斜拉桥滑坡成因机制及稳定性分析方法斜拉桥数据关系模糊,导致分析准确度较差、数据集成度低的缺陷,为了解决上述问题,引入位移反分析法对斜拉桥滑坡成因机制及稳定性分析方法进行研究。根据斜拉桥的建设环境,对斜拉桥滑坡的成因机制进行分析,以此为基础,根据实际情况构建斜拉桥模型,以模型为工具采用位移反分析法对斜拉桥受力情况进行分析,通过勾股定理搭建斜拉桥数据关系,以搭建的斜拉桥数据关系为依据,基于极限平衡法计算斜拉桥滑坡稳定性系数,实现了斜拉桥滑坡成因机制及稳定性的分析。通过实验得到,与传统的斜拉桥滑坡成因机制及稳定性分析方法相比较,提出的斜拉桥滑坡成因机制及稳定性分析方法极大的提升了分析准确度与数据集成度,充分说明提出的斜拉桥滑坡成因机制及稳定性分析方法具备更好的分析效果。

位移反分析法理论在市政工程中的应用

金融服务区园地内市政工程错综复杂,园区中央东西方向是一条人工景观河道,景观河道西端箱涵与弧形拱桥接通,由于箱涵底面与拱桥承台标高差异较大,箱涵地基开挖对拱桥承台和桥台侧墙存在很大的安全隐患,施工过程中灵活运用位移反分析法的理论,精心组织施工,采取合理的围护挡土措施,消除了各种安全隐患,保证了整体工程质量。

位移反分析法在基坑开挖中的应用

深基坑工程开挖中，支护结构的强度设计和变形计算是保证土方顺利开挖的关键，“m”法以其计算参数选取简单，能模拟分级开挖，计算结果较为合理而被广泛应用一但“m”法中的m取值仍以经验为主，随意性较大。江苏省苏中建设集团焦远俊等人提出采取位移反分析方法，以建筑基坑每级开挖中实测的位移值输入为基础，

基于反分析法的浅埋隧道围岩应力释放率研究

为了便捷快速并准确地计算围岩应力释放率以指导浅埋隧道施工,文中借助监控量测数据,进行回归分析,并预测指定时刻初衬拱圈变形,运用位移反分析法,应用影响线原理,通过Midas/Civil有限元软件反演求得初期支护层间应力,将其与理论开挖围岩压力进行比较,推导了浅埋隧道围岩应力释放率与初衬拱圈位移之间的相关关系.结果表明,最浅埋深断面YK86+685处应力释放率达到48.5%,超出邻近断面25%应力释放水平过多是造成其拱顶掉块的主要原因,将拱圈封闭时机提前5d进行将有效避免类似工况发生.

多位移反分析浅埋偏压隧道初期支护荷载分布研究

为了直接求解浅埋偏压隧道支护结构承受的围岩压力荷载,确保隧道支护结构施工稳定性,解决监控数据难以直观反馈施工优化的技术难题,采用拱顶沉降与水平收敛相结合的多位移反分析法,建立平面有限元模型,引入应力释放率与荷载偏压参数,结合浅埋偏压隧道特点,运用影响值加载原理,推导了围岩偏压分布公式。结合工程实例,对比同断面压力盒数据表明,利用多位移反分析法推导的偏压围岩分布公式可靠,计算结果可靠,公式系数的调整能有效配合并指导施工变更,以期为相似地质条件下隧道监控量测反馈施工再设计提供参考。

大坝及岩基物理力学参数优化反演分析研究

根据大坝原型观测资料识别大坝结构力学参数是典型的非线性反问题,而反问题往往具有Hadamard意义下的不适定性。基于位移反分析方法的基本原理,依据大坝原型观测数据和有限元数值计算成果,建立了优化目标函数后,应用遗传模拟退火算法实现了对大坝及岩基物理力学参数的反演分析。对反演原理、算法及流程进行了研究。将遗传算法和模拟退火算法相结合,既提高了优化问题全局收敛速度,同时克服了传统方法求解病态方程的困难。实例分析表明,该优化反演方法对抵抗噪音有较强的能力,且与正分析形成的闭合环路可以高精度的完成大坝工作性态的分析。

盾构法隧道等代层参数反演的ANSYS方法

在盾构法隧道中将衬砌周围由于盾尾空隙的闭合、注浆充填作用和盾构推进对周围地层的扰动等形成的特殊圈层概化为具有平均意义的等代层。根据实测地层位移资料,用位移反分析法可较准确地获取等代层的参数。采用ANSYS有限元程序中的优化设计模块反演地层参数,以期对盾构法隧道设计与施工有一定的借鉴意义。

基于周边收敛的初始地应力场反分析

基于隧道开挖导致的周边收敛量测值,结合FLAC^(3D)正分析得出的一些位移基础量,通过分解、模拟自重应力场及边界构造应力场,建立周边收敛位移的线性方程组,并采用最小二乘法矛盾方程,然后反推出初始地应力场。将反演分析得出的初始地应力场的结果代入FLAC^(3D)进行数值模拟计算,正算该典型断面在开挖完成以后,下台阶收敛测线的最终净空收敛值,并将其与现场监控量测得到的实测数据进行对比分析。分析表明两者基本吻合,验证了反演分析的合理性。

隧道围岩稳定性正算反演分析研究——以厦门海底隧道穿越风化深槽施工安全监控为例介绍

为了降低海底隧道施工风险,确保隧道施工顺利穿越海底几处风化深槽和风化囊区域,解决难以获得隧道围岩力学参数的技术难题,采用位移反分析方法建立了动态反演预测模型;作为比较,还简单介绍了弹塑性反演的一种全局优化方法。根据隧道典型断面实际监控量测的围岩拱顶沉降量和周边收敛位移量,结合先行服务隧道揭露的水文地质情况,进行优化反演分析,得到该类围岩初期支护后的等效弹性模量和等效侧压力系数。在相应的同类地质条件下,对后续将开挖的左、右主洞围岩采用边界元法进行正演数值计算,使之能为主洞施工方案比选以及支护设计参数调整与修正提供定量依据,做到信息化动态设计与施工。工程实例分析表明,利用正算反演分析法得出的围岩等效力学参数是可靠的,可据此对类似地质条件下主隧道围岩进行正演计算分析,预测主洞围岩的变形破坏模式,判断其围岩稳定性。位移反分析法是隧道施工变形理论预测分析与工程实际相联系的有效平台,为工程设计施工技术决策提供了一种切实有效的途径。

张湾隧道衬砌合理施作时机研究

施作衬砌的时间,对隧道工程的长期稳定性和施工安全性有较大影响。当前多通过监测的实际变形和极限位移来分析围岩是否稳定,以此确定衬砌施作时间,理论依据不足。为了准确掌握张湾隧道衬砌施作的最佳时间,提出利用反位移分析法,计算衬砌的拉应力最大值和抗剪安全系数最小值,并以容许抗剪安全系数和容许拉应力为判断标准,确定衬砌合理施作时机。研究结果表明:随着施作衬砌时间的推迟,衬砌抗剪安全系数最小值逐渐提高,衬砌拉应力最大值先快速降低,后逐渐保持稳定;衬砌在初期支护闭合后第39d施作时抗剪安全系数为2.23,衬砌在初期支护闭合后第8天施作时拉应力最大值为0.496。为了确保衬砌的安全性,可确定在初期支护完工闭合后的第39d开始施作衬砌。

浅埋隧道围岩压力计算方法

提出一种基于位移反分析法原理的浅埋隧道围岩压力计算方法,该方法克服了传统计算方法依赖于经验围岩力学参数的不足。通过分析双侧壁导坑法中隧道的截面结构,提出合理假设并建立力学模型,然后建立新的侧壁、围岩的收敛变形与围岩压力之间的关系,由现场监测数据整理得到收敛变形反算求得水平围岩压力与垂直围岩压力,并以祥岭隧道为例,对该方法进行验证。研究结果表明:(1)基于位移反分析原理推导的围岩压力计算方法,利用现场监测数据反算求得围岩压力相较于规范依赖经验参数的计算方法,更准确、更能代表隧道的实际围岩压力;(2)在实际工程施工中,相较于围岩力学参数,隧道的收敛变形数据更易获得,计算更方便;(3)对祥岭隧道进行实例计算求得的围岩计算摩擦角以及最后求得的围岩压力都在规范推荐范围之内,说明本文的计算方法是可行的。该计算方法在隧道工程实践中,对于准确计算隧道开挖过程中的围岩压力以保证施工的安全、顺利完成有重要意义。

抗滑桩锚固段地基侧向抗力系数K_H的取值分析

根据抗滑桩设计计算的发展现状,特别针对采用“K”法计算桩身内力的情况。作者结合岩石力学试验和岩石强度理论对抗滑桩岩质锚固段的地基侧向抗力系数KH进行分析,并根据一定的变形观测和位移反分析法来为KH的取值作一些探讨和研究。

矿井支护设计方法的探讨

提出综合利用典型支护工程类比分析法、进行并行综合集成设计 ,集地质条件、围岩物理力学性质、初始设计、场监测笔信息反馈、修改和完善为一体的支护设计方法 。

隧道围岩收敛变形监测及稳定性研究

采用大型数学软件Matlab对监控量测数据进行回归分析等数学处理,找出监控量测数据之间的相关性并模式化为量测曲线和数学方程,使经过数学处理后的数据能有效反映围岩发展趋势及最终位移量。根据得到的岩性参数进行水平划分,得到各水平参数并进行正交组合进而得到试验方案。通过采用数值模拟软件Midas/GTS模拟各试验方案下围岩的最终位移量,由此得到神经网络的训练样本数据库。然后通过Matlab编制的岩性参数反演程序进行反分析,得出该段岩体的等效岩性参数。最后利用Midas/GTS正演计算,得到隧道在开挖支护后围岩的应力-应变分布和最终位移值,以此来评价围岩稳定性。

巷道顶板离层临界值确定

将现场检测与位移反分析方法结合,提出了确定顶板离层临界值的新思路。采用位移反分析的正演法,选用人工神经网络来逼近巷道围岩位移与力学参数之间的非线性关系,获得岩层的力学参数,然后通过有限差分法软件FLAC3D确定顶板离层临界值。

岩石声发射的Kaiser效应及其在地应力场测试中的应用

介绍了一种利用岩石声发射Kaiser效应测定地应力场中三向应力分布的方法 ,并以此法对某地区地应力场进行了测试 ,将所得结果与现场位移反分析法所得结果进行了对比 。