基于UNWEDGE程序的地下洞室块体稳定性分析

UNWEDGE程序是根据块体理论开发的一种在坚硬岩体中开挖所形成块体稳定性的应用分析软件,具有界面友好、操作简便、功能强大的特点。对该程序的基本原理作了介绍,并将其应用到CCS水电的地下厂房的块体稳定性分析中。研究表明,该程序具有较好的实际应用价值。

Unwedge程序在雪峰山隧道围岩块体稳定性分析中的应用

Unwedge程序是加拿大Toronto大学E.Hoek等依据石根华块体理论开发研制的,对该程序的基本原理作了介绍,并将其应用于雪峰山隧道的块体稳定性分析中。研究表明,该程序具有较好的实际应用价值。

块体理论及Unwedge程序在地下洞室稳定性分析中的应用

在地下洞室开挖过程中,由结构面切割形成的不稳定块体是影响坚硬岩体稳定性的主要因素之一。依据块体理论,利用Unwedge程序对一条正在施工的地下洞室进行块体稳定性分析,得出块体在系统支护前后的安全系数,为工程的支护工作提供参考和建议。

以瀑布沟水电站为例浅析UNWEDGE程序在地下洞室开挖支护中的应用

UNWEDGE(3.0)程序是为地下挖掘设计的3D块体稳定性分析软件,并提供了多种支护方案以及根据前期的勘探资料进行洞轴线的优化选取。本文利用UNWEDGE程序对瀑布沟水电站地下厂房存在的不稳定块体作了统计分析,为今后开挖过程中的支护设计方案以及支护措施提供了一定的理论指导依据。

Unwedge程序在地下水封石油洞库稳定性分析中的应用

以山东某地下水封石油洞库工程为例,利用Unwedge程序搜索洞室中层可能形成的块体,根据现场调查的各项参数计算块体的稳定性系数,以此评价块体的稳定性及支护方案的有效性。根据洞室中层节理出露趋势,对洞室下层可能存在的块体进行预测,为下层开挖支护提出建议。

基于块体理论及Unwedge程序的隧道围岩稳定性分析

岩体常常被各种结构面分割成不同大小的块体,在隧道工程开挖中,块体会随着掌子面的开挖,出现不同运动形式的滑动,所以隧道围岩稳定性分析是工程中重要的研究内容之一。该文所提及的块体理论及Unwedge程序在分析块体方面得到了广泛的运用及工程验证,该文首先根据块体理论求出关键块体的解析解,然后与Unwedge程序分析结果中关键块体的程序解进行对比分析,同时利用Unwedge程序对关键块体模拟支护,为工程实践提供参考。

基于Unwedge程序的地下洞室围岩力学参数敏感性分析

以某导流隧洞为工程背景,运用Unwedge程序以关键块体的重量为目标,对比优选出设计开挖隧洞的合理洞室走向和开挖断面型式,并以左边墙6号块体为研究对象,关键块体的安全系数作为评价指标,对拟定的6个影响块体围岩稳定的力学参数进行敏感性分析,得到黏聚力Sc的敏感度最高,其敏感度为0.922,对工程稳定性影响最大,内摩擦角Sf敏感度最低,敏感度为0.002,对工程稳定性影响最小。因此,通过围岩力学参数敏感性计算可为勘察设计人员合理确定参数值精度提供依据。

基于Unwedge程序的巷道围岩危险块体支护技术研究

以小官庄铁矿沿脉巷道为研究对象,结合岩体裂隙三维扫描数据,基于Unwedge程序对巷道不稳定块体进行分析评价。通过模拟方法对支护前后巷道块体安全系数进行对比,优化围岩支护参数。提出采用1.0m长的锚杆与50mm厚喷射混凝土层进行支护的方式,危险块体安全系数提高至38.79,为矿山巷道施工及后续的开采工作提供安全的作业环境。

Unwedge程序在深埋型矿床地质稳定性分析中的应用研究

Unwedge程序假设矿层体中的结构面是无限延伸的平面,矿床地质的跨度越大,其自动生成的最大楔形体就越大,而实际矿层体中的结构面不是无限长的,因此该程序自动生成的最大楔形体与实际不符。本文以工程区量测的节理长度乘以安全系数作为Unwedge程序中分析节理的迹长,所形成的楔形体尺寸较符合实际。深埋地下工程矿床一般面临较大的地下水外水压力,Unwedge程序分析表明外水压力对块体稳定性具有非常不利的影响。

Unwedge(2.35)程序在分析块体稳定性中的应用

Unwedge (2 .35 )程序在原Ver.1.0的基础上做了改动 ,程序的功能增强。根据作者使用该程序的经验 ,结合工程实践介绍了Unwedge (2 .35 )程序的基本原理方法、及该版本的缺陷。

基于Unwedge裂隙岩体围岩块体稳定性及巷道轴向分析

地下工程中,由裂隙切割形成的块体是影响岩体稳定性的主要因素。根据关键块体理论,结合围岩裂隙三维扫描及地应力测量结果,基于Unwedge程序对巷道块体稳定性及巷道轴线方向进行分析。计算结果表明,三山岛金矿某巷道走向北东55°,倾角0°,3组优势结构面与巷道临空面形成的块体最小安全系数为1.015,巷道块体掉落风险较大。施工过程中应避免该水平巷道轴向方位在北东57°~70°区间内。对于已经揭露的巷道围岩需进行有效支护,支护后的块体安全系数达到1.5以上,可以确保巷道稳定及工作环境安全。

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。

块体理论在地下水封石洞油库围岩稳定性的分析与应用

选址在围岩条件较好的地下水封石洞油库工程,围岩失稳情况以洞壁局部块体失稳为主。为了分析洞室局部块体失稳的可能性,通过现场调查,按照块体理论,首先找寻可能形成的块体,然后确定块体的滑移方式,最后利用现场调查的各项参数计算块体稳定性系数,评价块体的稳定性。按照该理论,利用Unwedge程序进行分析计算,部分计算不稳定块体方量与实际块体塌落方量相比,计算值偏小,这主要为该程序计算的块体为关键块体。总之,分析结果与实际情况基本相符。

地下水位对硐室块体稳定性的影响分析

利用Unwedge程序分析地下水位对硐室块体稳定性的影响,进行考虑地下水压力和不考虑地下水压力2种工况计算,得出2种工况下块体的安全系数;对块体在不同水位高度和不同结构面受水压力工况下进行计算,得出安全系数随水位高度变化的曲线。通过数据对比得出,地下水压力的存在能够大大降低块体的安全系数,并且随水位的增加而非线性降低,从而证明利用Unwedge程序进行块体稳定性分析是合理而必要的。

Unwedge（3．0）程序在水电工程地下厂房洞室轴线方位比选中的运用

Unwedge（3．0）程序是一款简易的交互式块体稳定分析软件，能对围岩块体稳定进行定量分析。本文通过运用该程序对两家人水电站地下厂房洞室围岩进行块体稳定分析，并根据其敏感性分析成果，为厂房轴线方位的选定提供一定的理论依据。

厄瓜多尔CCS水电站地下厂房稳定分析

以科卡科多辛克雷(简称CCS)水电站地下主厂房和主变室为例,用UNWEDGE程序预测了地下厂房洞室开挖过程中可能出现的不稳定块体,并对其进行稳定分析和支护处理,为洞室的开挖与支护提供了技术参数。研究表明:UNWEDGE程序操作简单、功能齐全,能够较好地指导设计施工,具有较好的应用价值。

CCS水电站引水竖井不良地质段块体稳定性分析

2号引水竖井布置于CCS水电站压力管道上、下平段之间,埋深超过500 m。依据开挖揭示的地质条件,竖井1 086~1 110 m高程段出露3条陡倾角断层及1条陡倾角侵入岩脉,各结构面之间相互交切,在竖井后续开挖中,易形成不稳定块体。运用UNWEDGE软件分析可能形成不稳定块体的结构面组合,计算其安全系数,并对原设计支护参数进行调整,及时预报,确保竖井围岩稳定。

基于高地应力及结构面组合的地下厂房围岩分类

大型水电站地下洞室围岩准确分类是稳定性评价的重要前提,以瀑布沟水电站地下厂房工程为基础,通过Unwedge程序搜索顶拱围岩不稳定块体,分析了高地应力和结构面组合对水电HC法和Q系统法的岩体分类结果的影响,并对两种分类方法进行了局部修正。结果表明:两种方法修正前后的分类结果相关性、一致性明显提高,更适用于高地应力和结构面组合复杂条件下的围岩分类,可作为规范方法的有益参考。

某电站地下厂房裂隙发育规律及其对围岩稳定性的影响

裂隙岩体内的洞室围岩块体稳定问题是抽水蓄能电站地下厂房建设中要解决的重要工程地质问题。为了在厂房开挖之前较准确地预测不稳定块体的发育位置,本文以某抽水蓄能电站为例,对厂房探洞内的裂隙进行统计分析,结合厂房区构造断层的发育情况,确定了裂隙发育规律;根据裂隙发育规律将厂房区岩体划分为A、B、C、D、E 5个构造分区;并利用Unwedge程序,以各分区裂隙组合为基础,确定可能形成的块体位置,评价了其稳定性状况。研究结果表明,裂隙受多期构造控制,在一定范围内具有方向性,A、E区优势裂隙与构造产状接近,B、C、D区优势裂隙与构造产状斜交;裂隙在厂房上、下游侧边墙各形成6处潜在不稳定块体,顶拱处形成10处潜在不稳定块体,右端墙处形成1处潜在不稳定块体。

基于可靠性的围岩失稳规模预测

块体理论中,当结构面未能完全贯通所研究的岩体时,会形成无限块体。现有研究均将无限块体视作稳定的,认为其破坏的概率为零。假设结构面为薄圆盘状,考虑三组未贯通结构面和临空面切割的空间几何关系,确定岩体中形成棱台状的潜在失稳块体,并建立块体失稳的力学模型,推导出不同运动模式时块体的失稳判别式。结合构建的潜在失稳块体模型,提出了一种基于可靠性的潜在失稳块体失稳规模(即失稳体积范围)的预测方法:该方法利用Unwedge程序确定给定临空面尺寸和结构面间距下的最大三棱锥块体,其即为结构面在临空面上可能形成的最大块体;以此为基准,运用Monte-Carlo法分别求解不同线性比下结构面直径随机分布时生成块体的体积和安全系数;通过数据整合与分析,可获得不同体积的潜在失稳块体的形成概率和失效概率,并选取一目标失效概率为阈值,即可计算得到潜在失稳块体失稳体积的预测范围。以黄岛地下水封洞库为例,利用提出的预测方法,计算得到以目标失效概率为0.001时潜在失稳块体失稳体积的预测范围:巷道顶板为0~10.900m3,巷道左边墙为0~1.681m3,巷道右边墙为0~1.630m3。该预测结果可为地下工程设计与施工提供可靠的依据。