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大型硬岩地下硐室围岩二次应力场特征弹脆塑性分析

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水文地质工程地质 2007年第5期34卷 6-10,32页

作者：杨小艳王岳黄达广东省地质勘查局七五七地质大队江门529040 成都理工大学地质灾害防治与环境保护国家专业实验室成都610059

结合某水电站硬岩地下厂房开挖,运用FLAC3D软件,对不同地应力环境中大型地下硐室开挖围岩的二次应力场的大小变化、分布特征及其对围岩稳定性的影响进行了三维弹脆塑性数值模拟分析。分析结果表明:①在低地应力环境中,顶拱浅部围岩1σ... 详细信息

结合某水电站硬岩地下厂房开挖,运用FLAC3D软件,对不同地应力环境中大型地下硐室开挖围岩的二次应力场的大小变化、分布特征及其对围岩稳定性的影响进行了三维弹脆塑性数值模拟分析。分析结果表明:①在低地应力环境中,顶拱浅部围岩1σ随开挖逐渐增大,2σ基本不变,3σ在顶拱开挖时迅速降低。而在较高地应力环境中,在顶拱开挖时,应力处于三向迅速卸荷状态;②无论在较高还是低应力环境中,边墙和底板浅部围岩的应力变化路径基本一致,开挖出露时,均处于三向卸荷应力状态;③较高地应力环境中的应力松弛区、集中区及围岩塑性区的分布范围和深度均比较低地应力环境中开挖要大(深);④开挖结束后,围岩的σ1平行于硐室轮廓线,而σ3指向开挖面;⑤硬岩大型地下硐室开挖,由于围岩浅部应力差迅速增大,岩体可能出现脆性破坏,甚至出现岩爆现象。

关键词：地下硐室围岩二次应力场弹脆塑性分析数值模拟

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地下工程围岩二次应力场的现场测试与监测

岩石力学与工程学报 2002年第5期21卷 651-653页

作者：靳晓光李晓红王兰生重庆大学建筑工程学院重庆400044 成都理工大学成都610059

结合高地应力区某地下工程实践,提出了一套岩体地下工程围岩表面二次应力场的应力恢复现场测试与滞后监测方法,应用弹性力学理论和单孔应力解除法检验了测试结果的正确性。为地下工程围岩二次应力场测试和变化规律研究提供了新的研究思路。

关键词：地下工程围岩二次应力场测试监测

基于应力解除法的九岭山隧道洞壁二次应力场分布规律研究

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水利水电技术 2019年第2期50卷 184-190页

作者：马振旺汪波王志伟谭力豪全晓娟西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室四川成都610031

为了解九岭山隧道开挖后洞壁二次应力场分布规律及其与岩爆发生状况之间的关联性,采用应力解除法沿九岭山隧道全线选取岩体完整,受开挖扰动小的部位进行了洞壁二次应力的实测,并结合现场岩爆实际发生情况,对洞壁二次应力场的分布规律进... 详细信息

为了解九岭山隧道开挖后洞壁二次应力场分布规律及其与岩爆发生状况之间的关联性,采用应力解除法沿九岭山隧道全线选取岩体完整,受开挖扰动小的部位进行了洞壁二次应力的实测,并结合现场岩爆实际发生情况,对洞壁二次应力场的分布规律进行综合对比分析,并结合应力判据对岩爆进行了二次准确预测。研究结果表明:洞壁二次应力值与隧道埋深呈现近似线性关系,二次应力量值呈现σ_1>σ_θ>σ_x>σ_3>τ_(xy)的特征;洞壁切向应力σ_θ最大为63.944 MPa,最大主应力σ_1最大值为77.17 MPa,二者量值相差7.5%,对岩爆的发生均起主导作用;洞室开挖后的洞壁切向应力σ_θ与埋深的相关系数为0.933 23,相比最大主应力σ_1与埋深的相关系数0.897 22,σ_θ与埋深的相关性更好;隧道开挖后,切向应力σ_θ在30～50 MPa范围内时可初步判定将可能发生微岩爆,σ_θ大于50 MPa时可初步判定将可能发生中等岩爆;以此为基础,再结合应力判据可对岩爆发生等级做出准确预测。研究成果为高地应力硬岩隧道岩爆预测提供新的思路。

关键词：九岭山隧道二次应力场应力解除法岩爆隧洞工程建设地下洞室开挖岩石单轴抗压强度

地形偏压条件下隧道初始应力场及二次应力场分布特征

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铁道科学与工程学报 2012年第4期9卷 63-69页

作者：李文华彭立敏雷明锋安永林中南大学土木工程学院湖南长沙410075 高速铁路建造技术国家工程实验室湖南长沙410075 湖南科技大学土木工程学院湖南湘潭411201

为获得地下偏压条件下地层初始应力场和隧道开挖后二次应力场的分布特征,根据通常的工程地质参数取值范围,设置典型值,结合理论推导,分析偏压隧道地层初始应力场与地表倾角和泊松比的关系,研究偏压隧道二次应力场沿隧道径向和切向的分... 详细信息

为获得地下偏压条件下地层初始应力场和隧道开挖后二次应力场的分布特征,根据通常的工程地质参数取值范围,设置典型值,结合理论推导,分析偏压隧道地层初始应力场与地表倾角和泊松比的关系,研究偏压隧道二次应力场沿隧道径向和切向的分布规律。研究结果表明:相对于水平地表,偏压地形改变了地层应力场的分布状态,初始应力场便存在剪应力,且随偏压角度的增大而增大,而隧道开挖后,当偏压角度大于20°时,二次应力场中便有拉应力区域出现;各特征方向应力随离隧道中心距离的增加而减小,直至2倍洞径处;30°角度偏压时的最大剪应力约为无偏压时的2倍,主要发生在拱顶、仰拱和边墙部位,应为加固处理的重点区域。

关键词：隧道工程地形偏压初始应力场二次应力场

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二郎山隧道围岩二次应力场特征分析

煤田地质与勘探 2001年第4期29卷 42-44页

作者：靳晓光王兰生李晓红重庆大学西南资源开发与环境灾害控制工程教育部重点实验室重庆400044 成都理工学院四川成都610059

围岩二次应力场是地下工程开挖后地应力释放并重新进行调整形成的 ,其分布和大小与工程地质条件及施工状况有关 ,并且直接影响着施工安全和支护措施的优化。本文利用适于现场操作的改进型应力恢复法现场测试围岩的二次应力场 ,结合数值... 详细信息

围岩二次应力场是地下工程开挖后地应力释放并重新进行调整形成的 ,其分布和大小与工程地质条件及施工状况有关 ,并且直接影响着施工安全和支护措施的优化。本文利用适于现场操作的改进型应力恢复法现场测试围岩的二次应力场 ,结合数值模拟研究其沿隧道轴线及横断面方向的变化 ,分析其与原始地应力场、围岩类别、断裂构造、浅表生改造、地下水状态及施工状况等因素的相关性 ,不仅为地下工程围岩二次应力场研究提供了资料。

关键词：恢复法相关性因素二郎山隧道围岩二次应力场

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偏压隧道二次应力场分析及应用

力学与实践 2000年第4期22卷 25-28页

作者：王立忠郭东杰浙江大学岩土工程研究所杭州310027

详细分析了倾斜地表下岩体的应力状态，通过分解叠加的等效原则解出一般条件下围岩的二次应力解析解，并探讨孩应力场的特性．结合黄土岭隧道工程，将解析值与实测数据进行对比分析，理论分析与实测结果符合良好．

关键词：倾斜地表深埋隧道二次应力场偏压隧道

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硐室围岩应力场对地倾斜观测影响的模拟分析

地震工程学报 2018年第1期40卷 146-152页

作者：武永彩唐红涛西安思源学院陕西西安710038 中国地震局第二监测中心陕西西安710054

在地震台观测仪器所在的地下硐室形成初期,由于硐室围岩为满足周壁法向应力为零的边界条件,底板会出现底鼓现象,其为一个缓慢过程,会严重影响地倾斜观测的长趋势变化,给地震监测工作带来误判。通过对硐室在地应力作用下的数值模拟,给出... 详细信息

在地震台观测仪器所在的地下硐室形成初期,由于硐室围岩为满足周壁法向应力为零的边界条件,底板会出现底鼓现象,其为一个缓慢过程,会严重影响地倾斜观测的长趋势变化,给地震监测工作带来误判。通过对硐室在地应力作用下的数值模拟,给出其围岩应力场分布特征,获取底板模型各网格点Z方向上的形变值,并将其换算为地倾斜数据。结果揭示,对地震观测仪水平摆产生影响的是硐底最大主应力场的变化;根据仪器在硐底的不同位置,会伴随不同程度的拉应力场变化,这种拉应力在竖直方向上不规则的梯度变化,导致硐底产生地表隆起现象,造成硐室内部地倾斜发生变化,其对地倾斜观测的影响范围在17.46~8 177.02/10^(-3″)。该结果有利于给新建硐室提供底板支护要求与依据,从而更好地服务于我国的防震减灾事业。

关键词：硐室围岩压力二次应力场底鼓地倾斜

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墨脱公路嘎隆拉隧道应力测试与反演

墨脱公路嘎隆拉隧道应力测试与反演

作者：孙晓光重庆大学

学位级别：硕士

嘎隆拉隧道地处西藏南部,地质条件复杂,气候恶劣,构造运动活跃,地质灾害种类繁多。初始地应力场及围岩二次应力场对隧道施工起着至关重要的作用。本文在分析嘎隆拉隧道地质条件的基础上,通过现场测试、室内试验、理论分析和数值模拟,对... 详细信息

嘎隆拉隧道地处西藏南部,地质条件复杂,气候恶劣,构造运动活跃,地质灾害种类繁多。初始地应力场及围岩二次应力场对隧道施工起着至关重要的作用。本文在分析嘎隆拉隧道地质条件的基础上,通过现场测试、室内试验、理论分析和数值模拟,对隧道初始地应力场和围岩二次应力场进行了研究。①采用三孔交汇应力解除法测试得到了隧道2个实测点的三维初始地应力状态,对隧址区地应力场特征有了正确的认识。隧址区岩体应力场是构造应力、重力共同作用的结果,并非单一的重力应力场或构造应力场。②通过Kaiser效应法测试得到了隧道8个测点的三维初始地应力状态。三孔交汇法和Kaiser效应法在相同位置处的测试结果比较接近,表明了Kaiser效应法的适用,也证明了其它测点测试结果的正确性。③结合隧道工程实际,确定了6种地应力反演影响因素,建立了6种工况模型,将实测初始地应力值通过弹性力学转轴公式转化为计算坐标系下的地应力分量。应用多元线性回归分析方法,结合实测初始地应力资料进行了隧道初始地应力场反演,得到了隧道初始地应力场的分布规律。④采用改进型应力恢复法测试得到了6个测点的隧道围岩二次应力。结合初始地应力反演结果,以侧压力系数法对围岩二次应力场进行了数值模拟,得到了隧道开挖后的围岩二次应力场特征,并对二次应力与隧道埋深的关系、围岩二次应力断面分布特征进行了分析,得到了由隧道开挖引起的二次应力场分布范围。

关键词：嘎隆拉隧道初始地应力场二次应力场多元线性回归数值模拟

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某工程大型地下厂房围岩应力状态研究

地质灾害与环境保护 2000年第1期11卷 67-71页

作者：白明洲黄国明成都理工学院工程地质研究所成都610059

以某大型水利工程拟建地下厂房为典型实例 ,应用二维非线性有限元分析方法 ,研究大跨度、高边墙地下厂房区二次应力场分布规律 ,并评价围岩的稳定性。

关键词：地下厂房二次应力场非线性有限元围岩应力