›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (4): 997-1003.

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

隧洞围岩收敛损失位移的求取方法及应用

张传庆1,冯夏庭1,周 辉1,侯 靖2,苏国韶3   

  1. 1. 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室,武汉 430071; 2. 中国水电顾问集团华东勘测设计研究院,杭州 310014;3. 广西大学 土木建筑工程学院,南宁 530004
  • 收稿日期:2008-06-18 出版日期:2009-04-10 发布日期:2011-01-30
  • 作者简介:张传庆,男,1977年生,博士,从事隧洞工程稳定性分析理论与数值模拟方法的研究。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(No. 50709037,No. 50539090,No. 50579091);岩土力学与工程国家重点实验室开放研究基金(No. Z000603)。

Method of obtaining loss convergence displacement and its application to tunnel engineering

ZHANG Chuan-qing1,FENG Xia-ting1,ZHOU Hui1,HOU Jing2,SU Guo-shao3   

  1. 1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China; 2. East China Investigation and Design Institute, CHECC, Hangzhou 310014, China; 3. Department of Civil and Architecture Engineering, Guangxi University, Nanning 530004, China
  • Received:2008-06-18 Online:2009-04-10 Published:2011-01-30

摘要:

隧洞围岩变形监测断面设置与开挖施工工序上的先后导致了损失位移问题,它对于判断围岩的变形状态、评价其稳定性具有重要的意义。复杂多变的围岩条件使基于收敛曲线的累积位移和增量位移参数反演方法的应用变得非常谨慎。针对这些问题,通过对一致性问题的讨论后认为,虽然变形演化规律上的一致性尚存在问题,但三维计算和现场围岩的总位移之间的一致性是可以保证的。以此问题为前提,以Hoek经验公式的通式为基础,依据规范规定,基于现场监测收敛位移曲线,建立了损失位移的求取步骤,并将其在锦屏II级水电站辅助洞A、B围岩变形规律分析中进行了应用,得出了两个监测断面各测线的最终监测位移收敛值、损失位移、总收敛位移和相对收敛值等,拟合而得的全收敛曲线与监测曲线相吻合,能够很好地描述现场围岩随空间效应变化的演化规律,为围岩稳定性评价和基于全位移的参数反演分析奠定了基础。

关键词: 损失位移, 收敛曲线, 现场监测, 反演分析, 一致性

Abstract:

The loss convergence displacement is induced by the constructing procedure of the monitored section and tunnel. And it is of great value to identification of the deformation state and evaluation of stability of surrounding rock mass. Application of experiential analogy method is considered lacking in reliability due to the challenging condition of surrounding rock mass. And the consistency in the evolving rule of convergence displacement obtained by the three-dimensional simulation and field monitoring is not universal. So it should be discussed before application of the mechanical parameters back analysis methods based on convergence curves. But so far the consistency in total convergence displacement can be ensured. Based on this premise, a method of obtaining loss displacement is presented, in which the Hoek experiential formula is applied and some provisions in specification are cited as the support. Finally this method was carried out in the analysis of deformation rule of surrounding rock mass in Auxiliary Tunnel A and B in Jinping II Power Station. The final monitored displacement, loss displacement, total convergence displacement and relative convergence displacement are obtained. And the good agreement of the fitting curves with the monitored ones shows that this method is rational in obtaining the evolving rule of displacement of surrounding rock mass with the space effect. Furthermore, this method is an important foundation for the evaluation of stability of surrounding rock mass and the back analysis of mechanical parameters.

Key words: loss convergence displacement, convergence curves, field monitoring, back analysis, consistency

中图分类号: 

  • U 459
[1] 章定文, 刘志祥, 沈国根, 鄂俊宇, . 超大直径浅埋盾构隧道土压力实测分析 及其计算方法适用性评价[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 91-98.
[2] 于 正, 杨龙才, 张 勇, 赵 伟, . 考虑地层变异特征一致性的围岩变形不确定性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1947-1956.
[3] 何海杰, 兰吉武, 高 武, 陈云敏, 马鹏程, 肖电坤, . 压缩空气排水井在填埋场滑移控制中的应用及分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 343-350.
[4] 董志宏, 丁秀丽, 黄书岭, 邬爱清, 陈胜宏, 周 钟, . 高地应力区大型洞室锚索时效受力特征 及长期承载风险分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 351-362.
[5] 吴建涛, 叶 霄, 李国维, 蒋 超, 曹雪山, . 高路堤下PHC桩加固软土地基的承载及变形特性[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 351-358.
[6] 王庆武,巨能攀,杜玲丽,黄 健,胡 勇,. 拉林铁路桑日至加查段三维地应力场反演分析[J]. , 2018, 39(4): 1450-1462.
[7] 陈晋龙,李锦辉,程 鹏,宋 磊,周 腾. 植被作用下土质覆盖层渗透特性的现场试验[J]. , 2018, 39(1): 222-228.
[8] 许 度,冯夏庭,李邵军,吴世勇,邱士利,周扬一,高要辉,. 基于三维激光扫描的锦屏地下实验室岩体变形破坏特征关键信息提取技术研究[J]. , 2017, 38(S1): 488-495.
[9] 张社荣,胡安奎,王 超,彭振辉, . 基于SLR-ANN的地应力场三维智能反演方法研究[J]. , 2017, 38(9): 2737-2745.
[10] 李 舰,韦昌富,刘 艳,. 非饱和黏土状态相关本构模型的数值实现[J]. , 2017, 38(10): 2799-2808.
[11] 庄海洋,张艳书,薛栩超,徐 烨,. 深软场地地铁狭长深基坑变形特征实测与已有统计结果的对比分析[J]. , 2016, 37(S2): 561-570.
[12] 陈静瑜 ,赵炼恒 ,李 亮 ,谭捍华,. 基于Excel数据表和极限分析法的滑坡抗剪强度参数反演分析[J]. , 2016, 37(3): 827-834.
[13] 沈建文,刘 力,. 盾构隧道施工对临近桥桩影响数值及现场监测研究[J]. , 2015, 36(S2): 709-714.
[14] 沙 鹏 ,伍法权 ,李 响 ,梁 宁 ,常金源,. 高地应力条件下层状地层隧道围岩挤压变形与支护受力特征[J]. , 2015, 36(5): 1407-1414.
[15] 李 雪 ,周顺华 ,宫全美 ,陈长江, . 大断面深埋高水压地铁盾构隧道周边土压力作用模式评价[J]. , 2015, 36(5): 1415-1420.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 马 亢,徐 进,吴赛钢,张爱辉. 公路隧道局部塌方洞段的围岩稳定性评价[J]. , 2009, 30(10): 2955 -2960 .
[2] 宋 晶,王 清,孙 铁,李晓茹,张中琼,焦志亮. 吹填土自重沉淤阶段孔隙水压力消散的试验研究[J]. , 2010, 31(9): 2935 -2940 .
[3] 陈正汉,方祥位,朱元青,秦 冰,魏学温,姚志华. 膨胀土和黄土的细观结构及其演化规律研究[J]. , 2009, 30(1): 1 -11 .
[4] 夏力农,雷 鸣,聂重军. 桩顶荷载对负摩阻力性状影响的现场试验[J]. , 2009, 30(3): 664 -668 .
[5] 汪东林,栾茂田,杨 庆. 重塑非饱和黏土的土-水特征曲线及其影响因素研究[J]. , 2009, 30(3): 751 -756 .
[6] 叶为民,黄 伟,陈 宝,郁 陈,王 驹. 双电层理论与高庙子膨润土的体变特征[J]. , 2009, 30(7): 1899 -1903 .
[7] 王吉亮,陈剑平,杨 静,阙金声. 岩爆等级判定的距离判别分析方法及应用[J]. , 2009, 30(7): 2203 -2208 .
[8] 郑杰文 ,贾永刚 ,刘晓磊 ,单红仙 ,杨忠年. 黄河三角洲沉积物抗侵蚀性动态变化差异研究[J]. , 2011, 32(S1): 290 -0296 .
[9] 夏振尧 ,许文年 ,王乐华. 植被混凝土生态护坡基材初期强度特性研究[J]. , 2011, 32(6): 1719 -1724 .
[10] 陈建功 ,周陶陶 ,张永兴. 深部洞室围岩分区破裂化的冲击破坏机制研究[J]. , 2011, 32(9): 2629 -2634 .