關(guān)鍵塊體理論在高速公路連拱隧道圍巖穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用.pdf

1、在隧道施工過程中，由于巖體天然應(yīng)力狀態(tài)遭到破壞，引起隧道周圍巖體的卸荷回彈和應(yīng)力重分布，當(dāng)這種回彈應(yīng)力和重分布應(yīng)力超過圍巖所能承受的范圍時(shí)，將造成某些塊體沿著結(jié)構(gòu)面失穩(wěn)，進(jìn)而造成工程巖體的失穩(wěn)破壞，給施工帶來嚴(yán)重威脅，直接影響施工的安全和進(jìn)度。塊體理論(BlockTheory)是近年來發(fā)展和完善起來的一種巖體工程穩(wěn)定性分析研究方法，隨著國內(nèi)外學(xué)者認(rèn)識和研究的深入，其研究方法已經(jīng)較為成熟，塊體理論日益被廣泛接受。 本文以云南思(茅

2、)—小(勐養(yǎng))高速公路曼歇4號連拱隧道為工程實(shí)體，以在施工現(xiàn)場繪制的地質(zhì)素描圖(包括洞頂、洞壁結(jié)構(gòu)面展示圖)為基礎(chǔ)，建立隧道和結(jié)構(gòu)面的實(shí)體模型，應(yīng)用矢量運(yùn)算對由隧道臨空面和巖體中的結(jié)構(gòu)面構(gòu)成的塊體進(jìn)行穩(wěn)定性分析。本文所得出的所有的計(jì)算結(jié)果都是在空間結(jié)構(gòu)面的位置已經(jīng)確定的前提下得出的，所有這些結(jié)果都是確定的值。 為了使這種分析方法能夠方便地應(yīng)用于科研、生產(chǎn)實(shí)際，作者在Windows環(huán)境下進(jìn)行了工程分析軟件的開發(fā)。在軟件開發(fā)過程中，

3、以Matlab為平臺(tái)，全部程序均用Matlab進(jìn)行編寫。該軟件提供了簡潔明快的輸入、輸出界面，可方便地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入、計(jì)算分析、分析結(jié)果的圖形化(動(dòng)畫、縮放、旋轉(zhuǎn))輸出。使得高速公路連拱隧道的圍巖穩(wěn)定性分析能夠在很短的時(shí)間內(nèi)完成。論文還將本軟件的計(jì)算結(jié)果與隧道施工監(jiān)控量測結(jié)果進(jìn)行對比分析，從而證明了計(jì)算結(jié)果是可靠的。本方法能夠得出塊體穩(wěn)定性分析的確定性結(jié)果，而開發(fā)出的軟件可以代替繁雜的手工勞動(dòng)，并且具有很高的準(zhǔn)確率，為高速公路連拱隧道的圍