塊體極限平衡理論在隧道施工中的應(yīng)用研究.pdf

1、隧道施工使原巖的應(yīng)力平衡狀態(tài)破壞，圍巖應(yīng)力發(fā)生重分布，并出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，如果集中應(yīng)力超過圍巖強(qiáng)度，圍巖將發(fā)生破壞，某些塊體將沿著結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)，造成圍巖失穩(wěn)破壞。塊體失穩(wěn)的危害很大，輕則掩埋、淹沒設(shè)備，堵塞坑道；重則造成施工人員的傷亡，影響施工進(jìn)展，使鐵路、公路等工程建設(shè)遭受極大的損失。塊體極限平衡理論針對(duì)巖體在不同產(chǎn)狀、長(zhǎng)度、間距的結(jié)構(gòu)面切割下形成的塊體穩(wěn)定性問題進(jìn)行研究。隨著國(guó)內(nèi)外學(xué)者的認(rèn)識(shí)和深入研究，塊體極限平衡理論已成為工程巖體穩(wěn)

2、定性分析的一種有效方法，在國(guó)內(nèi)外得到較為廣泛的應(yīng)用。 本文以在施工現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)面地質(zhì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，包括已開挖后用照相技術(shù)對(duì)施工開挖所揭露的結(jié)構(gòu)面進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察與記錄和未開挖時(shí)根據(jù)已有的地質(zhì)勘察資料進(jìn)行預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)面情況，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，判斷關(guān)鍵塊體。根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)采用極限平衡分析方法、楔形體分析、最大可動(dòng)區(qū)域分析方法對(duì)關(guān)鍵塊體破壞類型、運(yùn)動(dòng)模式、穩(wěn)定性進(jìn)行分析、判斷；再對(duì)不同的失穩(wěn)塊體采取相應(yīng)的支護(hù)措施。 根據(jù)以上原理采用Acces

3、s建立數(shù)據(jù)庫(kù)及Visual Basic語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，開發(fā)隧道圍巖穩(wěn)定性分析程序。程序主要包括塊體穩(wěn)定性分析和錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)。根據(jù)情況使用者可以直接運(yùn)用程序所采用的數(shù)據(jù)，也可以在數(shù)據(jù)庫(kù)中錄入自己的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，使用方便。本程序?qū)γ媾R的一般幾何、數(shù)學(xué)和力學(xué)問題，如復(fù)雜形態(tài)的面積、體積計(jì)算等理論問題給出了其簡(jiǎn)化方法。程序在運(yùn)行中能輸出節(jié)理組合形成的塊體的位置、塊體大小、斷面圖和剖面圖；再根據(jù)形成的塊體分析其下滑力，對(duì)不同的塊體及塊體不同的位