水压致裂法地应力测量是利用一对可膨胀的橡胶封隔器，在预定的测试深度内封隔一段钻孔，然后泵入液体对该段钻孔施压，根据压裂过程曲线的压力特征值计算地应力。水压致裂法地应力测量时，破裂缝产生在钻孔岩壁上拉应力最大的部位。综上所述，水压致裂法地应力测量中，可根据试验过程中得到的相关数据来确定钻孔最大、最小水平主应力大小，同时可以根据印模器记录的裂纹破裂方向确定最大水平主应力的方向。...
2023-09-21 理论教育
挤压性围岩隧道变形破坏特性及控制技术
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挤压性围岩隧道变形破坏控制技术详细阅读
为控制围岩变形，保证支护的稳定，项目研究团队研究提出了适合大跨段的多重锁固支护施工技术。1)技术特点强挤压围岩隧道多重锁固支护施工的技术关键点为:排架式结构技术、压浆剂快速锚固锚索技术、锚索预留低预应力柔性张拉技术、三层支护技术。图6.10大跨多重锁固支护示意图图6.11排架式结构支护示意图具体实施步骤如下:①先进行多台阶分部开挖。...
2023-09-21 理论教育
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挤压性围岩隧道变形破坏力学机制及控制技术详细阅读
图3.11薄层炭质板岩及其变形示意图本节以兰渝铁路挤压性围岩典型隧道——新城子隧道为例对其变形破坏力学机制从以下几个主要方面进行如下初步探索。新城子隧道和兰渝铁路其他典型挤压性围岩隧道的现场量测和室内试验都表明，其流变属性是非常显著的。...
2023-09-21 理论教育
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侧压力系数及其对挤压性围岩隧道的影响详细阅读
由图可见，当k小于1时，随着侧压力系数的增加，拱顶沉降先减小，当k大于1时近似线性增大。而水平收敛则随侧压力系数的增加而近似以指数形式增加。随着侧压力系数k的增大，塑形屈服由节理面屈服主导向岩体剪切破坏转化。图3.5不同侧压力系数时围岩塑性区分布...
2023-09-21 理论教育
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挤压性围岩隧道施工技术|双支洞挑顶|变形破坏特性控制详细阅读
兰渝铁路新城子隧道地层属于高地应力软弱围岩地段，施工中隧道围岩及初支变形复杂，且难以控制，其隧道大跨挑顶段加宽6 m，断面形式是迄今为止世界上最大的开挖断面，为解决新城子隧道大跨挑顶过程中面临的导洞、正洞受力复杂、围岩变形的问题，提出了一种全新的双支洞挑顶施工方法，解决了大跨度高地应力软岩隧道挑顶的施工难题。保证下支洞挑顶后施工正洞的通道，正洞上部的初支拱脚落在门架上。...
2023-09-21 理论教育
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岩石流变元件模型：挤压性围岩隧道变形破坏特性及控制技术成果详细阅读
图4.2黏性元件塑性元件-塑性体塑性体又称为St.Venant体，用相互接触的摩擦滑块表示，代表符号为V，应力-应变关系如图4.3所示，本构关系为:图4.3塑性元件将H体、N体、St.Venant体通过串联、并联以及混合组合，可以得到大多数常用的蠕变组合模型，串联用符号“-”表示，并联用符号“|”表示。...
2023-09-21 理论教育
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挤压性围岩隧道变形破坏特性及控制技术解析详细阅读
由图可知，隧道开挖后5 d，围岩变形为27.07 cm;开挖后10 d围岩变形为40.78 cm;开挖后20 d，地应力释放基本完成，但围岩变形仍然以恒定速率持续发展。开挖后10 d施作二次支护，5 d后围岩与支护结构开始发生相互作用，在支护约束作用下围岩变形不再发展，为一水平直线。自然状态隧道开挖后5 d、10 d、15 d围岩变形分别为2.4 cm、3.8 cm、4.7 cm;饱和状态隧道开挖后5 d、10 d、15 d围岩变形分别为3.2 cm、4.96 cm、6.14 cm。...
2023-09-21 理论教育
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挤压性围岩隧道的稳定性控制|变形破坏特性及控制技术详细阅读
兰渝线围岩软弱破碎，自稳能力差，遇水易软化，受地应力和地质构造等影响，在传统锚喷复合式衬砌结构即单层支护单层衬砌施工时，往往会出现支护变形过大的现象，此时如过早施作二次衬砌则会使二次衬砌受力过大而出现开裂破损，如过晚施作二次衬砌则出现初期支护变形过大而无法保证隧道的结构稳定性。但对挤压性围岩隧道而言，隧道围岩级别越低，其选择的支护参数越高，有时需要几种支护措施联合使用。...
2023-09-21 理论教育
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中厚层炭质板岩蠕变特性：实验成果分享详细阅读
具体试验方案见表2.3。表2.4为炭质板岩三轴蠕变试验的蠕变指标，分析可知:①随着荷载水平提高，轴向瞬时应变与蠕变应变增大，且蠕变应变占总变形量比例逐渐增大。图2.15三轴压缩蠕变试验曲线图2.16泡水5 d时三轴压缩蠕变试验曲线图2.17泡水15 d时三轴压缩蠕变试验曲线图2.18泡水25 d时三轴压缩蠕变试验曲线表2.5不同泡水时间炭质板岩三轴蠕变特性指标轴向与侧向蠕变①相同泡水时间，轴向与侧向初始瞬间应变均随...
2023-09-21 理论教育
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中厚层炭质板岩力学特性：挤压性围岩变形破坏及控制技术详细阅读
图2.2单轴与三轴压缩试验图2.3单轴与三轴压缩应力-应变曲线表2.1干燥状态炭质板岩三轴压缩试验结果板岩具有明显的各向异性特征，其力学参数随结构面倾角的不同而变化较大。图2.5炭质板岩单轴与三轴压缩破坏形式3)不同含水状态炭质板岩力学特性试验结果为研究地下水对炭质板岩强度的影响，将干燥状态试件泡水5 d、泡水15 d、泡水25 d，分别测定其含水率。...
2023-09-21 理论教育
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挤压性围岩隧道应力分布特征详细阅读
图5.11为隧道开挖不同工况下围岩的最大主应力分布图。分析图5.13可知，随着隧道开挖，洞周围岩形成临空，最大主应力急剧下降;开挖过后，最大主应力又逐渐增加，并最终基本趋于稳定。图5.13Y=5 m断面围岩最大主应力变化曲线图5.14Y=20 m断面围岩应力变化图5.14是Y=20 m断面隧道洞周围岩最大、最小主应力随开挖工序的变化曲线。...
2023-09-21 理论教育
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兰渝铁路地质构造：持续挤压应力及断裂带切割地层详细阅读
兰渝铁路工程区段自前元古代时期以来，一直以南北向的持续挤压应力为主，北部古河西构造体系呈现东部向南、西部向北的顺时针相对扭动，南部华夏构造体系呈现东部向北、西部向南的逆时针相对扭动。断裂带切割了志留系一二叠系、白垩系和第三系地层。沿断裂带志留系变质程度加深，它控制并切割了白垩系沉积，说明其具多期活动性。...
2023-09-21 理论教育
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挤压性围岩隧道控制技术-改进二衬缓冲层及仰拱增强支护详细阅读
为此，项目研究团队提出二衬缓冲层及仰拱增强支护技术。2)施工工艺流程二衬缓冲层施工缓冲层结构设在拱墙初期支护与二次衬砌间，置于防水板外侧，与初支支护密贴，设缓冲结构地段，取消拱部无纺布，如图6.35所示。若施作缓冲结构导致二衬衬砌厚度小于设计厚度，则停止施作缓冲结构。图6.37仰拱施工工艺流程图图6.38仰拱支护措施示意图①仰拱开挖。...
2023-09-21 理论教育
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水压致裂法测试步骤实践结果详细阅读
水压致裂法地应力测量的压力管路系统分双管加压系统和单管加压系统。当压力降到使裂缝处于临界闭合状态时，即垂直于裂缝面的最小主应力与液压回路达到平衡时的压力，称为瞬时关闭压力PS。...
2023-09-21 理论教育
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挤压性围岩隧道变形破坏特性及控制技术—非线性黏弹塑性模型详细阅读
其微分型本构方程为:图4.9非线性蠕变模型一维蠕变方程当σ≤σ∞时，模型退化为Burgers模型，当σ＞σ∞时，为六元件非线性黏弹塑性模型，其一维蠕变方程为:三维蠕变方程三维应力状态下，岩石内部的应力张量可分解为球应力张量σm与偏应力张量Sij，其表达式分别如下所示:可得:σij为Kronecker函数，球应力张量σm只改变其体积，而不改变其形状;偏应力张量Sij只产生形状变化而不产生体积变化。...
2023-09-21 理论教育
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挤压性围岩隧道变形破坏特性控制技术-有限差分模型详细阅读
参考FLAC3D手册中Burgers蠕变模型阐述，对考虑含水损伤的非线性黏弹塑性蠕变模型进行有限差分形式的转化。由于本模型可能产生塑性应变，因此Kelvin体球应变张量增量可用如下公式计算:综上，本蠕变模型的应力-应变关系可用式和式进行表征，以上差分形式可以和FLAC3D软件的指针相对应。通过相应指针读取应力张量的各个分量，根据公式—式则可求出应力强度q。...
2023-09-21 理论教育