既有建筑地下开挖工程中在役桩竖向承载特性分析

如何评价土体开挖条件下在役桩的竖向承载能力,是桩支承的既有建筑地下开挖工程中亟待解决的关键问题,围绕上述问题,明确土体开挖条件下土体应力状态改变、回弹等因素对桩侧和桩端承载特性的影响,建立考虑土体开挖效应影响的桩侧荷载传递双曲线模型和桩端荷载传递双折线模型,考虑开挖卸荷效应引起的土体超固结状态提出土体开挖条件下桩侧极限摩阻力的计算方法,基于有限差分法和荷载传递法形成既有建筑地下开挖条件下在役桩基竖向承载特性的计算方法。通过与现有试验结果比对分析,验证计算方法的合理性。结果表明,对地下增层开挖条件下单桩进行分析时,应考虑开挖引起的土体回弹、桩周土超固结状态等因素对桩侧和桩端承载特性的影响,当计算的归一化土体回弹量较小时(<1),沉降分析中可不考虑回弹效应。

在大型地下开挖中围岩块体稳定性分析

由于关键块体是地下工程开挖后首先失稳的块体,因此被引起高度重视。关键块体理论最初是由石根华提出的,该理论未深入探讨复杂多面体块体及块体出露位置的确定。Unwedge程序是由E.Hoek等依据关键块体理论而开发的用于分析块体稳定性的软件,该软件考虑的块体形态简单、仅考虑自重作用而不能确定块体的出露位置,使其应用受到较大的限制。结合大型地下工程,依据块体理论编制程序,该程序考虑动荷载的影响及复杂形态的块体,并能准确地判断块体的出露位置。最后将二者的计算结果进行比较。

水布垭马崖高边坡岩体地下开挖三维数值模拟研究

清江水布垭水电站是清江上游拟建的一个特大型水电工程，马崖高边坡位于水布垭峡谷出口右侧，总体地质结构具上硬下软特征，电站导流洞及尾水洞将从马崖高陡边坡坡脚穿出，地下开挖主要在软岩层中。应用ＦＩＮＡＬ及ＲＯＣＫＹ程序对水布垭马崖高陡边坡岩体地下开挖进行数值模拟，研究了边坡岩体内进行地下洞室开挖后边坡力学状态的改变及洞室岩体（含岩柱）的稳定性，基于削坡是水布垭马崖高陡边坡的重要整治措施之一，研究中进行了各种分步开挖工况下的削坡有效性定量研究，重要工况还同时进行了ＶＩ度地震作用下的动力作用分析。

地下开挖对临近建筑物损害影响评估综述

为了保证地下开挖影响下建筑物的正常使用,需要准确评价地下开挖工程对临近建筑物损害影响的程度。文章根据力学原理分别从受力机理、影响因素及破坏形式三个方面说明地下开挖对临近建筑物损害影响的研究情况;阐述了国内外建筑物损害影响评估体系的发展历程;归纳出目前广泛使用的建筑物损害影响的评估方法及损害等级评估标准;指出了现有开挖影响下建筑物损害评估体系存在的不足及需要进一步研究的方向。

非煤矿山地下开挖工程安全等级评定方法研究

非煤矿山地下工程开挖中经常发生意外伤亡事故，对其安全性评价尚缺较好的方法。笔者借鉴类似行业的评价方法并结合多年地下工程安全经验。综合应用国内外岩体力学研究和测试的成果，建立了针对非煤矿山地下开挖工程的安全分级体系。以“火灾、爆炸危险指数评价法”（DOW法）和岩体工程分类法为建立模型的基础，根据影响地下开挖工程主要因素及其权重分析，导出了具有针对性的危险性的评价指数，并据此将工程分为Ⅰ～Ⅴ五个安全等级。以该方法对白银公司小铁山矿高分段胶结充填采矿法某试验采场的安全性进行分级，其结果和施工实际较为接近，说明分级方法有一定普适性。

地下开挖地表移动变形可视化系统开发

地下开挖必然会导致地表发生相应的移动与变形,而当地表的移动变形超过某一范围时,就会破坏地表的建筑物。通过预计地表的下沉、倾斜、曲率、水平移动和水平变形的大小和影响范围,就可以判别建筑物是否受到开采的影响以及受到开采影响的程度,从而科学指导地下开采。主要以概率积分法为理论基础,Matlab软件为编程平台,实现了地下开采地表移动变形的可视化,充分利用Matlab平台的优势,弥补了过去相似软件在某些方面的不足,为地表移动变形计算分析提供了帮助。

太平驿水电站地下开挖的工程地质问题及其处理措施

太平驿水电站地下工程开挖面临岩爆、塌方、大断层（浅埋）等地质问题，是对工程稳定性、施工进度和安全的挑战，如何预测和处理上述工程地质问题是地质师、设计师和承包商共同的研究课题。笔者结合地下工程开挖及其处理实例，闸明地质师、设计师和施工承包商如何针对不同工程地质问题，采取不同的工程处理措施，达到既经济合理。

陡倾顺层边坡地下开挖失稳模式分析

为了探究陡倾顺层边坡在地下开挖工况下的失稳模式,进行陡倾顺层边坡的地下开挖相似模型试验,并通过离散元软件(universal distinct element code,UDEC)数值模拟分析与相似模型试验互相验证,以极限平衡法为理论基础提出该失稳模式的稳定性分析方法,并以相似模型试验验证方法的可行性。试验结果表明,陡倾顺层边坡开挖后,其开挖区上方岩体将沿岩层层面发生剪切滑动,并导致边坡坡面产生塌陷,可见其失稳模式为“滑塌”破坏。通过计算边坡模型潜在滑塌岩体的抗滑力和下滑力,定义安全系数为其比值,得其安全系数为0.66。该稳定性分析方法可为边坡安全性评价提供新思路。

基于现场量测的地下开挖工程反分析

论述了反分析法在监测隧道、地下采矿、井筒、大型硐室等地下开挖工程稳定性中的应用。介绍了2种反分析法,一种是非弹性应变反分析法;另一种是基于损伤力学概念的反分析法。由于它们适用于所有岩石类型,并可考虑到岩体节理特性,所以均可方便地用于实际工程。最后给出了研究实例,用于说明该方法的具体应用。

中等倾角顺层边坡地下开挖失稳模式研究

研究地下开挖条件下中等倾角顺层岩质边坡的失稳模式,可为相似地形的边坡防护设计提供依据。通过UDEC数值模拟和相似模型试验分析边坡开挖后的位移数据,揭示了地下开挖条件下中等倾角顺层边坡的变形特征。结果表明:开挖区近坡顶侧的岩体所受开挖影响较大,开挖区上方岩体塌落导致坡表塌陷,并带动后方坡体产生顺层滑移。其失稳模式为坍塌-滑坡破坏,工程人员应在开挖工程中对开挖区顶部进行喷浆支护并对后方坡体进行锚杆支护防止灾害产生。

地下开挖对既有桩基影响的模型试验研究

为分析地下开挖对既有桩基的影响规律,开展了大型室内模型试验,揭示了不同桩顶约束条件下桩基变形及内力的发展规律。分析表明:地下开挖对既有桩基的影响,很大程度上取决于桩顶的约束条件及既有桩基在开挖前的原位应力状态。相比较桩顶无结构约束的工况,工作状态下的桩基受开挖影响程度明显小于桩顶自由的情况。开挖前桩身原位应力越大,则桩顶回弹越小而沉陷愈加显著,并且上部结构顶板变形由隆起过渡为沉陷。

地下开挖引起地表变形与建筑物抗变形高度因素

针对城市建设和矿山生产的地下开挖问题 ,研究了地下开挖引起地表变形的特征和规律 ,探讨了地表变形对地面建筑物的损害 ,分析了建筑物高度对建筑物抗变形能力的影响 .

地下开挖中岩体最大位移的粘弹性近似解

本文首先利用弹性理论解得地下水平巷道端部最大位移的近似解,然后利用拉氏变换法解得端部位移的粘弹性解,从而考虑了地下巷道位移计算中的时间效应。

地下开挖工程的尺度影响

一般来说,许多工程师都害怕大型地下洞室,因为它比小型洞室有更多的麻烦,但现有的许多力学计算却表明这种担心是多会的。尺度影响的三个方面为: 1)尺度对应力分布的影响。这里引入连续介质近似力学,用它可引入材料中微观不均匀的影响,并可以考虑到尺度对应力分布的影响; 2)尺度对岩石、岩体和支护构件强度的影响。脆性材料的强度根据最弱环节(Weakest link)理论变化,即强度随体积的增大而减小。由锚杆和喷混凝土支护的围岩已不全然是脆性材料,因此需要在理论上作某些修改; 3)根据隧道尺寸,尺度的影响依赖于不同的开挖顺序。开挖顺序会影响周围地层及支护构件的应力重新分布或集中。

讲座 地下开挖对地面的影响(三)

采煤这种人工行为对地层来讲是一种侵蚀活动，相对地质历史时期来看，它是短期集中而又强烈的活动。在采煤过程中上部地层或岩体会有所反应，关键在于煤层顶板的动态。顶板以及顶板以上岩石的沉降会出现三种情况：①弹性变形而闭合，和时间无关；②非弹性变形，和时间有关...

地下开挖中边界处位移计算的粘弹性分析

本文首先利用弹性理论按空间问题解得地下水平巷道端面最大位移解，然后得用拉氏变换法按Maxwell本构方程解得粘弹性解，从而考虑了地下开挖位移计算中的时间效应。

岩体分类系统在阿塔图克大坝地下开挖中的应用

土耳其幼发拉底河上的阿塔图克大坝建在粘土质灰岩上 ,为防止左右坝肩渗漏 ,决定在灌浆廊道内建一道灌浆帷幕。采用隧道掘进的著名的岩体分级系统 (岩体结构分级 (RSR)、岩体分级 (RMR)和岩体质量系数 (Q) ) ,进行沿隧道的岩体分类。根据RSR、RMR和Q值 ,可将廊道岩体分为 3个不同的类别。介绍了 3种分类系统之间的关系 ,并建议用岩石锚杆、金属网喷射混凝土和钢架对岩体进行支护。

德拉迪斯大坝导流洞地下开挖爆破设计优化

通过对阿尔及利亚德拉迪斯大坝导流相地下开挖爆破设计优化，从理论计算和实际施工应用两方面，针对性地提出了适合导流洞地下开挖施工的爆破设计方案，解决了强风化泥质灰岩洞段的施工难题。

在地下开挖工程中进行地质超前预报的探讨

在当前水利的地下洞室开挖工程施工中,利用系统分析或仪器探测超前预报拟开挖断面的详细地质情况,可以有效避免因承压水的突然涌出和隧道洞室的坍塌等原因造成的安全生产事故。充分体现以人为本的宗旨,确保工程建设过程的安全生产。