围岩位移

摘要： 为提高煤巷围岩的稳定性和安全性,设计常规支护、帮部支护及强帮强角支护三种锚杆支护方案并,对比分析三种支护方案下煤巷围岩位移的变化情况。分析认为:加强帮部和角部锚杆支护,能够降低煤巷顶板的整体下沉量,以及降低帮部围岩的变形量;还能降低顶板岩层和两侧帮部的相对位移量,且相对位移量降低幅度明显大于位移量。

摘要： 以贵阳地铁某区间土岩复合地层隧道为例,采用数值模拟软件FLAC3D分析红黏土与中风化白云岩接触带倾角对隧道围岩位移、结构变形和支护应力的影响。结果表明:不同土岩接触带倾角地质情况下,监测断面内拱肩、拱腰、拱脚竖向位移相对较小,拱顶及拱底竖向位移明显较大,且拱底竖向位移约为拱顶的2倍;监测断面内最大水平收敛值出现在拱腰处,当土岩接触带倾角α由30°依次增加至75°时,竖向位移值以及水平收敛值出现先减小后增大的趋势,说明土岩接触带倾角过大或过小时,将引起土岩接触带处隧道拱底产生较大竖向位移,隧道拱腰产生较大水平收敛;土岩接触带处隧道支护结构拱顶及拱底出现主拉应力集中区域,且拱底主拉应力大于拱顶主拉应力,当α=60°时拱底主拉应力最大。

摘要： 现场实践表明在巷道掘进过程中,围岩的变形与掘进面约束作用和围岩蠕变作用密切相关,为了研究时空效应对掘进面附近围岩变形和塑性区分布的影响规律,假设巷道围岩符合Burgers体与Mohr-Coulomb准则组成的黏弹塑性蠕变模型,通过引入应力释放方程,建立黏弹性和黏弹塑性力学模型,用距掘进面距离和掘进面平均推进速度表示掘进时间,推导巷道掘进围岩变形、塑性区宽度等与距掘进面距离之间的数学关系式。结合实际工程案例,对黏聚力、内摩擦角、巷道半径等影响掘进面附近围岩变形大小的参数进行敏感性分析,并讨论塑性区大小的分布规律,最后将本文理论值与现场监测结果进行对比,验证理论可靠性。结果表明:随着掘进面向前推进,黏聚力c、内摩擦角Φ和半径r_(a)等参数线性增加时,围岩变形表现为非线性减小;在距离掘进面一定范围内,围岩没有塑性区产生,自身能够保持稳定;依据现场围岩变形监测结果,表明时空效应对掘进面附近的围岩变形具有一定影响,将理论值与现场监测值对比,显示理论计算的变形值与现场监测的围岩变形量大小接近,围岩变形趋势基本一致,说明使用本文提出的理论关系式预估时空效应影响下围岩的变形趋势、变形值较为可靠,可以为掘进巷道前期支护提供相关的理论指导。

摘要： 文章以重庆市嘉滨路连接道为工程背景,采用有限元法与现场监控、量测对不同净距下浅埋分岔隧道力学行为进行了研究,结果表明:(1)对于围岩位移来说,隧道净距越大,连接断面水平收敛就越大,净距越小,连接断面拱顶及拱底的竖向位移就越大;(2)对于初期支护应力,沿隧道方向的初支应力主要集中在连接断面前2 m的小净距隧道拱脚处以及中夹岩左右侧拱肩处,且隧道过渡段初期支护主应力随净距的增加而减小。

摘要： 小净距隧道,由于其具有结构形式占地少、受力简单、施工质量易于控制等优点,近年来在隧道工程中得到了广泛应用。文章以某底部含有溶洞的小净距隧道为依托,利用ABAQUS有限元力学分析软件,对围岩塑性区、洞周位移和应力变化进行了数值模拟计算,得到了以下结论:分离式小净距隧道,中夹岩柱底有溶洞,在开挖掘进阶段,先行洞施工不会对后行洞塑性区的发展产生明显的影响;底部有溶洞的小净距隧道开挖施工阶段,其底部溶洞对隧道拱顶下沉、仰拱隆起的影响作用显著;在隧道施工期间,洞内岩体、中夹岩柱均处于压应力作用下,其受力状况稳定。

摘要： 为研究溶洞位置对隧道围岩受力性状的影响,以湖南龙永(龙山—永顺)高速公路大坝隧道为依托工程,通过改变溶洞在隧道中的位置、间径比及洞径比,运用MIDAS数值计算软件分析隧道围岩位移和应力的变化。结果表明,各位置溶洞均会引起隧道围岩水平位移增加,且随着间径比的增大,最不利溶洞位置从顶部逐渐向水平和底部移动;受左侧拱脚、底部位置溶洞的影响,隧道拱顶沉降和底部隆起位移减小;受顶部、左侧拱肩及左侧水平位置溶洞的影响,隧道拱顶沉降和仰拱隆起位移有所增加,且随着洞径比的增大,溶洞最不利位置从顶部逐渐向水平位置移动;受左侧拱脚位置溶洞的影响,隧道拱脚最大主应力大幅增加;受左侧拱肩、左侧水平、左侧拱脚位置溶洞的影响,隧道底部最小主应力有所减小。

摘要： 煤矿进行开采掘进的过程中,巷道围岩受到多种因素的作用,容易产生变形,影响煤矿的安全生产。在弱胶结软岩巷道掘进的过程中,围岩的层理结构及侧压力系数对巷道的变形具有直接的影响,针对变形的影响因素进行模拟仿真分析,从而针对性的进行巷道支护,减小巷道的变形。

摘要： 以五道岭隧道工程为背景,利用有限元软件对隧道穿越不同断层破碎带倾角进行分析,研究了不同断层破碎带倾角对隧道围岩位移的影响,研究结果表明:隧道围岩最大拱顶沉降量和周边收敛量都在断层破碎带处;断层破碎带倾角越大,隧道围岩越稳定。研究结果可为类似隧道穿越断层破碎带工程提供参考。

摘要： 以某煤矿缓倾斜厚煤层浅部区段煤柱为对象.首先,利用数值模拟方法分析不同煤柱宽度下煤层回采时巷道围岩主应力、塑性区、支护结构应力及位移特征,评价巷道围岩稳定性,确定煤柱合理宽度范围.结果表明:煤柱宽度为3m时,区段煤柱莫尔应力圆与强度包络线相交、塑性区贯通、支护结构趋于破坏;宽度为6 m时,区段煤柱仅存30％弹性区、支护结构趋于破坏;宽度为9～12 m时,巷道围岩应力圆与强度包络线相离、处于弹性变形阶段、支护结构具有良好的承载力、围岩位移小,满足煤矿生产需求,为煤柱合理宽度范围.其次,通过工程实际验证.结果表明:煤柱宽度为9m时,能有效控制围岩变形破坏,煤炭生产效率与回收率最优化.可见缓倾斜厚煤层浅部区段煤柱留设优化宽度为9m.

摘要： 依托重庆轨道交通某通风竖井施工过程,建立竖井开挖支护的过程的三维有限元分析模型,分析竖井开挖支护过程中围岩变形及应力特征。研究结果表明,竖井长边跨中水平位移、地表沉降明显大于短边跨中,围压最大、最小主应力皆在容许范围之内,且为压应力,最大剪应力出现在竖井底部边缘位置,大于围压的抗剪强度,施工过程中应加强支护。受竖井围岩侧压力变化特征的影响,在竖井深度60~70m范围围岩位移发生“S”形反弯。

摘要： 对官地水电站地下厂房洞室群施工期围岩位移特征进行分析,以主厂房为例,研究结构面对位移的影响和位移随时间曲线的变化规律.分析表明:地下厂房围岩位移量主要在0～20 mm范围,位移较大部位出现在主厂房边墙中上部和岩锚梁部位.开挖揭露量级较大部位的位移主要受到错动带控制,施工期洞室最大位移达到61.49 mm,结构面附近的张开位移是该部位的主要位移.锚杆和锚索对围岩位移起到很好的约束作用.位移主要发生在开挖施工期间,且随开挖过程表现出典型的阶跃上升特征;开挖施工结束后围岩位移收敛速度较快,围岩位移的时效特征不显著,洞室群稳定状况良好.

摘要： 以新疆某矿I1采区回采巷道为研究背景,基于FLAC有限差分软件,对比分析了回采巷道有支护和无支护时的塑性区范围、应力和位移变化规律;对顶板中点和右帮中点分别进行了竖向位移监测和水平位移监测,对比分析不同锚杆布置参数条件下围岩位移变化量;对应力集中系数和围岩位移进行了无量纲化处理,得到综合评价指标.综合FLAC数值模拟结果和综合评价指标,得出了最优锚杆布置参数,可为现场回采巷道的掘进和维护提供参考.

摘要： 本文以白庄煤矿3912皮带顺槽地质和开采条件为研究背景,使用套管式同轴多点位移计对巷道围岩深部位移进行了探测,获得了巷道围岩位移特征及规律;在此特征规律的基础上,结合锚杆悬吊理论,建立了巷道围岩锚杆支护参数计算方法、确定的巷道支护参数.现场实践表明,根据该方法确定的支护参数能够保证现场的顶板安全.

摘要： 以大连某山体公路大跨度隧道为工程背景,基于流固耦合原理,考虑地下水影响下不同开挖方式对隧道开挖的影响,对涌水量、围岩位移、应力以及围岩稳定系数进行了对比分析.结果表明:导洞法开挖引起的拱顶沉降是最小的,而拱底隆起和横向拱腰位移却是最大的,以自编的强度折减法程序计算出来的围岩稳定系数也是最大的,因此,相比于其他3种开挖形式导洞法更适合于富水条件下的大跨度隧道的开挖,为类似工程的设计和施工提供了一定依据.

摘要： 本文根据隧道实际围岩位移量测数据,运用FLAC3D软件对隧道进行数值模拟,运用隧道围岩反分析法和黄金分割法确定隧道的物理参数.

摘要： 思林水电站地下厂房先后经历了两次洞室布置优化调整,通过收集、整理地下洞室群各阶段的监测资料,并结合各阶段施工过程对监测资料的准确性进行分析,洞室开挖后，主厂房布设多点位移计部位围岩位移计算值很小，与实测位移值不管是在变化规律上还是在量值上都比较接近。开挖支护结束后洞周围岩经应力二次调整后仍处于弹性状态，围岩内未出现剪切或拉伸屈服塑性区，但开挖影响区域内的岩体受力状态变差，临空面附近特别是在洞室交叉部位、层间错动带出露部位以及主厂房预留岩墩部位围岩应力状态接近塑性屈服状态，对洞室整体稳定不构成威胁，只需在这些区域加强支护即可保证安全。对于主厂房、主变洞实际开挖过程中揭露的几处溶洞，反馈计算发现若不考虑溶洞涌泥和浸水，其对洞室局部稳定的影响不大，这主要是溶洞规模相对于洞室开挖规模小且分布零散的原因所致，实际施工时已对溶洞采取了清理-锚杆支护-回填混凝土-灌浆的处理方式，并且布置有严密的防渗排水设施，避免了溶洞空腔在汛期储存山体来水，击破岩体薄弱带涌入厂房的可能性，从而彻底消除了溶洞对厂房安全的威胁。引人超载安全度的概念对地下洞室群的整体稳定程度进行量化分析，即通过"超载"侧向压力，洞室承载的极限状态以邻近洞室间出现贯通性的塑性区或塑性区扩展范围发生突变(即塑性区体积迅速增加)作为判断标准。通过对洞室不同区域塑性区随'超载'的变化过程分析判断，最后将侧压系数K=5.0作为极限荷载，设计荷载的侧压系数K=1.5，得到洞室的超载安全度为5.0/1.5=3.33。洞室开挖后位移量较小和洞群整体超载安全度较高都表明厂房地下洞室群围岩条件良好，现有的支护措施可以保证洞室的稳定，并有较大的安全富裕度。

摘要： 为研究大跨度三车道连拱隧道施工对周围围岩位移的影响,采用可以准确模拟岩土材料塑性屈服流动的FLAC3D对某高速公路三车道连拱隧道施工进行实态建模，对施工过程进行了三维弹塑性数值模拟，得出了大跨度三车道连拱隧道开挖过程中周围地层位移的发展规律，并将结果与现场实测数据进行比较。研究表明，三维数值模拟与实际监测结果具有相同的变化规律，且量值的偏差很小，可以作为预测手段在大跨度连拱隧道设计时对其将要面临的困难加以研究。

摘要： 本文结合某隧道施工,利用黏弹性理论,对隧道施工过程中围岩应力和位移随时间的变化进行了研究,并与施工监测结果进行了比较.首先,利用Poyting-Thomson三参数固体流变模型,导出了隧道施工中无支护围岩应力和洞周位移、以及围岩-支护体系中围岩应力和位移、初衬中应力和位移.然后,结合隧道施工设计图以及参考同类围岩其他文献,得到了隧道施工中无支护围岩、围岩-支护体系中围岩应力和位移、初衬中应力和位移,并将计算结果与现场观测得到的隧道施工围岩位移及洞周收敛随时间的变化进行了比较.结果表明,理论分析与现场观测吻合较好.理论与监测数据表明,隧道在开挖40天后,其围岩已经稳定,可以进行二次衬砌.

摘要： 结合煤与瓦斯突出现象,通过数值计算方法揭示了水对突出的抑制作用.煤炭开采的周期来压作用,相当于给含煤地层的不同区域施加了时空变化的受力条件,部分区域因为应力集中积聚了大量弹塑性能量.由于地应力和瓦斯的交互作用,煤体破裂成为煤块、煤粉,形成的裂隙也为瓦斯的宣泄创造了通道.针对此过程进行计算,定量探讨了水对瓦斯突出的抑制作用.结果表明瓦斯在煤层中产生的位移大,积蓄的弹性应变能大,对煤与瓦斯突出的作用更大,更具危险性和破坏性,而水对瓦斯突出起到抑制作用;瓦斯在煤层上部1/2～1/3处造成的位移最大,该处成为了抽放瓦斯的有利位置;合理利用水,注水降低煤体中积蓄的变形能,可以降低煤与瓦斯突出的风险.

摘要： 结合煤与瓦斯突出现象,通过数值计算方法揭示了水对突出的抑制作用.煤炭开采的周期来压作用,相当于给含煤地层的不同区域施加了时空变化的受力条件,部分区域因为应力集中积聚了大量弹塑性能量.由于地应力和瓦斯的交互作用,煤体破裂成为煤块、煤粉,形成的裂隙也为瓦斯的宣泄创造了通道.针对此过程进行计算,定量探讨了水对瓦斯突出的抑制作用.结果表明瓦斯在煤层中产生的位移大,积蓄的弹性应变能大,对煤与瓦斯突出的作用更大,更具危险性和破坏性,而水对瓦斯突出起到抑制作用;瓦斯在煤层上部1/2～1/3处造成的位移最大,该处成为了抽放瓦斯的有利位置;合理利用水,注水降低煤体中积蓄的变形能,可以降低煤与瓦斯突出的风险.

摘要： 本发明公开基于位移计和全站仪的围岩内部绝对位移测量装置和方法，多点位移计包括位移计表头和间隔设置在待测围岩深孔内的若干只锚头，每只锚头与位移计表头的对应测量端联接，实现锚头固定点的位移参数测量；所述的全站仪实现对深孔孔口的三维坐标参数测量；处理单元获取孔口的三维坐标参数和多个锚头固定点的位移参数后计算得到围岩内部的绝对位移值，进而拟合得到围岩的最大松弛半径值。本发明利用多点位移计联合全站仪测算围岩内部绝对位移，建立了隧道围岩内部绝对位移计算分析模型，为分析围岩松动范围、评价围岩稳定状态和优化结构设计参数提供更加真实可靠的数据支撑。

摘要： 本发明公开了一种检测围岩深部位移的多点位移计的安装方法，其步骤如下：将依次递减的检测点固定在长过它的上一级的固定点的引线上，检测点上通过固定装置安装有位移计；将结成束的固定装置和引线依次穿过所需长度的采取分段连接方式的空心连接管，直到最长的一个固定装置伸出管口并卡死，其它固定装置固定在管内相应的位置，多点固定装置安装一次到位；将穿有引线的空心连接管有序摆放；首先将最深处空心连接管送入钻孔，其余按顺序依次连接送入钻孔直到全部安放到位；一次性抽出空心连接管，固定装置从管中原位弹出，固定在孔壁。本发明可以解决传统的连接杆安装存在的工作量大、效率低、成功率低和易造成卡孔等技术问题。

摘要： 本发明公开基于位移计和全站仪的围岩内部绝对位移测量装置和方法，多点位移计包括位移计表头和间隔设置在待测围岩深孔内的若干只锚头，每只锚头与位移计表头的对应测量端联接，实现锚头固定点的位移参数测量；所述的全站仪实现对深孔孔口的三维坐标参数测量；处理单元获取孔口的三维坐标参数和多个锚头固定点的位移参数后计算得到围岩内部的绝对位移值，进而拟合得到围岩的最大松弛半径值。本发明利用多点位移计联合全站仪测算围岩内部绝对位移，建立了隧道围岩内部绝对位移计算分析模型，为分析围岩松动范围、评价围岩稳定状态和优化结构设计参数提供更加真实可靠的数据支撑。

摘要： 本发明公开了一种检测围岩深部位移的多点位移计的安装方法，其步骤如下：将依次递减的检测点固定在长过它的上一级的固定点的引线上，检测点上通过固定装置安装有位移计；将结成束的固定装置和引线依次穿过所需长度的采取分段连接方式的空心连接管，直到最长的一个固定装置伸出管口并卡死，其它固定装置固定在管内相应的位置，多点固定装置安装一次到位；将穿有引线的空心管有序摆放；首先将最深处空心管送入钻孔，其余按顺序依次连接送入钻孔直到全部安放到位；一次性抽出空心管，固定装置从管中原位弹出，固定在孔壁。本发明可以解决传统的连接杆安装存在的工作量大、效率低、成功率低和易造成卡孔等技术问题。

摘要： 本实用新型公开了一种检测围岩深部位移的多点位移计安装装置，包括依次连接的套管、一组固定在套管内的固定装置、分别连接各固结点上固定装置的引线；所述套管根据所测的岩层深度由分段组装而成，各个套管之间的连接处有外壁螺纹，通过内壁螺纹连接件将各个套管连接在一起。本实用新型可以解决传统的连接杆安装存在的工作量大、效率低、成功率低和易造成卡孔等技术问题。

摘要： 本发明公开了一种巷道围岩相似模拟的围岩位移监测方法，包括步骤：一、建立巷道围岩相似模拟的围岩位移监测平台；二、获取控制标志点的物方三维坐标；三、获取不同时期立方体模拟围岩的近景图像序列；四、不同时期立方体模拟围岩的近景图像序列的预处理；五、监测标志点的中心定位；六、每一时期内同名监测标志点匹配；七、不同时期同名监测标志点匹配；八、获取每一时期同名监测标志点的物方坐标；九、统计和分析围岩位移变化。本发明获取近景图像，图像包含所摄目标的大量的结构以及纹理信息，监测标志点布置简单，可以瞬时获取巷道围岩上多个点位的三维坐标信息，全覆盖且及时性强，全面的反应巷道围岩受到来自各个方向应力作用的结果。

摘要： 本发明公开了一种多点位移计的双向挡爪锚固装置，包括安装在钻孔内的导向管，在导向管上设有多个挡爪开口和渗浆口，在导向管内部设有固定板，在固定板上分别设有用于安装杆体和注浆管的杆体孔和注浆管孔；杆体的内、外两端分别连接有锚固端头和传感器；在锚固端头的外圆周上相对设有两组支撑爪。本发明还公开了TBM隧道围岩的径向位移测量方法。本发明实现了锚固端头双向固定，一方面在钻孔浆液不饱满时利用双向挡爪固定于钻孔岩面，避免锚固端头悬空而无法读取围岩位移值。另一方面挡爪可双向固定于钻孔岩面上，减少因围岩与浆液不能完全协同变形造成的测量误差。

摘要： 本发明公开了一种巷道围岩相似模拟的围岩位移监测方法，包括步骤：一、建立巷道围岩相似模拟的围岩位移监测平台；二、获取控制标志点的物方三维坐标；三、获取不同时期立方体模拟围岩的近景图像序列；四、不同时期立方体模拟围岩的近景图像序列的预处理；五、监测标志点的中心定位；六、每一时期内同名监测标志点匹配；七、不同时期同名监测标志点匹配；八、获取每一时期同名监测标志点的物方坐标；九、统计和分析围岩位移变化。本发明获取近景图像，图像包含所摄目标的大量的结构以及纹理信息，监测标志点布置简单，可以瞬时获取巷道围岩上多个点位的三维坐标信息，全覆盖且及时性强，全面的反应巷道围岩受到来自各个方向应力作用的结果。

摘要： 本发明公开了一种多点位移计的双向挡爪锚固装置，包括安装在钻孔内的导向管，在导向管上设有多个挡爪开口和渗浆口，在导向管内部设有固定板，在固定板上分别设有用于安装杆体和注浆管的杆体孔和注浆管孔；杆体的内、外两端分别连接有锚固端头和传感器；在锚固端头的外圆周上相对设有两组支撑爪。本发明还公开了TBM隧道围岩的径向位移测量方法。本发明实现了锚固端头双向固定，一方面在钻孔浆液不饱满时利用双向挡爪固定于钻孔岩面，避免锚固端头悬空而无法读取围岩位移值。另一方面挡爪可双向固定于钻孔岩面上，减少因围岩与浆液不能完全协同变形造成的测量误差。

摘要： 本实用新型涉及一种用于测量围岩深表真实位移的两用多点位移计，该多点位移计在测试孔中插装有限位桶，限位桶尾端设有螺旋固定棘爪，限位桶前端设有锥形橡胶套，锥形橡胶套端部外径大于测试孔直径，限位桶外端焊接有圆形中空的基准板，基准板中心孔径等于限位桶内径，在基准板的表面焊接有内朝向的角钢钩，限位桶内的测线钢丝一端穿过测点固定基座与测点固定棘爪连接，测线钢丝的另一端从基准板孔口引出连接重锤；本实用新型结合使用焊接在基准板上的角钢钩，可测得巷道内同一地点的表面收敛数值及深部围岩位移值，两者结合能够准确、科学地研究巷道围岩运移规律，为研究巷道围岩运动提供了一种综合性的测量工具，测量真实、结构简单、安装方便。