礼让隧道硬石膏段开挖全过程模拟

以梁忠高速公路礼让隧道为例,对于具有典型吸水膨胀特性的硬石膏围岩段,采用隧道开挖全过程模拟方法,模拟隧道施工期及运营期内围岩和支护结构变形、受力情况,以达到指导隧道设计、安全施工和安全运营的目的。

基于离散裂隙网络与离散元耦合方法的礼让隧道岩体力学参数确定

为了准确地确定礼让隧道节理岩体力学参数,采用3DEC程序中离散裂隙网络(discrete fracture network, DFN)技术,建立了能反映节理裂隙分布特征的离散裂隙网络模型。在此基础上,结合室内岩石、节理力学试验,运用等效岩体技术及3DEC程序,建立基于离散裂隙网络-离散元(discrete fracture network-discrete element method,DFN-DEM)耦合方法的等效岩体模型,并构建反映工程岩体节理分布特征的多尺度等效节理岩体计算模型;通过对多尺度等效节理岩体计算模型进行单轴压缩试验,获取岩体峰前及峰后的力学性质,分析节理岩体的尺寸效应、各向异性、表征单元体及等效岩体力学参数。结果表明:DFN-DEM耦合技术解决了非贯通节理的建模问题;随着等效岩体尺度增大,节理岩体峰值强度、弹性模量逐渐减小,各向异性特性逐渐减弱,且尺度达到5 m×5 m×10 m趋于稳定得到表征单元体;表征单元体尺度下等效岩体力学参数为弹性模量9 GPa、单轴抗压强度0.7 MPa、内摩擦角25°、黏聚力0.3 MPa、抗拉强度0.12 MPa,与Hoek-Brown强度准则所得力学参数对比,两者较为接近。该法为研究工程岩体的稳定性提供了数据基础。

礼让隧道工程地质水文及设计施工建议

通过收集、整理与分析相关资料,对礼让隧道工程地质中的地形地貌、地区岩性、地质构造、各种不良地质条件以及礼让隧道的水文地质条件等进行了分析。基于上述分析,提出了礼让隧道的工程地质评价及针对岩溶、石膏岩膨胀性、石膏岩腐蚀性的施工设计建议。对同类穿越石膏岩地层的隧道具有参考价值。