隧道围岩稳定性系统分析程序应用.doc

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1、目录第一章绪论1第二章隧道围岩稳定性分析3第一节围岩稳定分析的方法3第二节隧道围岩稳定性分析存在的问题6第三节围岩稳定分析的发展前景7第三章隧道位移反分析技术原理8第一节典型类比分析法8第二节位移反分析技术原理9第四章BMP90(位移反分析智能化)程序11第一节BMP90程序简介11第二节BMP90子程序介绍12第五章BMP90程序的使用19第一节程序说明19第二节几种人工干预情况21第六章应用BMP程序进行实例分析22实例一鲁布革实验洞位移反分析22实例二浙江省103人防工程位移反分析25结束语28致谢29参考文献30附录ⅠBMP90(隧道位移反分析智能化)源程序3

2、1附录Ⅱ鲁布革实验洞反分析文本67附录Ⅲ浙江省103人防工程反分析文本75-81-第一章绪论一、隧道围岩稳定性分析的现状通常意义上说，地下工程的稳定性是指妨碍生产使用或安全的失稳围岩破坏或过大变形的现象，例如,顶板塌落、边墙挤入、底板隆起、围岩开裂、突发岩爆失稳。地层在开挖隧道并加以支护的过程中的稳定程度、叫做隧道围岩的稳定性，或围岩支护系统的稳定性。隧道工程的基本特点是“地质环境复杂，基础信息匮乏”，即使在不考虑施工过程动力作用的静力学分析中，隧道围岩及支护系统稳定性的快速分析与预报研究等问题，目前还没有明确的有效解决方案[1]。因此隧道工程人员必须综合考虑大量的、

3、关系错综复杂的地质因素、施工因素、技术条件等等来做分析研究，比如在软弱破碎岩体中开挖隧道时，存在着施工难度大，事故多，造价高，工期长的难题。隧道围岩稳定性是一个反应隧道地质环境、支护结构与施工方法的综合性指标，复杂程度很高，我们需要通过尽量简洁并且高效的方法及工具来完成分析及评估，经过多年的努力，有关隧道围岩稳定分析的各种岩石理论方法、监控测量方法以及专家经验方法已经有了巨大的发展，他们各有所长，但是，都还是一些联系不太紧密的方法，对于隧道支护设计来说，还没有形成一种简易简洁、易于应用普及的分析设计工具。目前各种方法均没有达到真正的解决工程实际问题目的,对理论模型的辨

4、识、本构关系、计算参数、仿真方法都需作进一步深入具体研究。围岩失稳是一个相当复杂的过程,通常伴随着变形的非均匀性、非连续性和大位移等特点。围岩地质分类法被广泛得到采用,而且目前国内外分类标准有上百种之多,但每一种方法更多的是评价围岩的稳定性,相对而言定量的评价还有待于进一步研究和完善。解析法是一种很好的方法,但从目前的情况看研究的程度还不够，研究成果也相对较少[7]。就目前已有的成果来看，通常都是在均匀场中假设围岩均质、各向同性的连续介质,洞室开挖后按弹性、弹塑性围岩应力状态，分别计算出应力的大小，然后按强度理论来进行评价围岩稳定性。虽然已有学者建立了圆形洞室不同应力

5、状态下的位移解析式，但真正将位移解析解与围岩的稳定性之间建立关系的成果还不够。当前用数值方法来进行围岩的稳定性评价时，主要采用的还是有限元数值模拟方法，而相对的其他一些数值模拟方法的应用则少了些，这也需要我们在今后的研究工作中开展对其他方法的应用和研究,以更好地加以比较和评价。所以对地下工程围岩稳定性问题，失稳判据始终没有得到很好地解决。二、典型类比分析法技术-81-类比法是大型地下洞室群围岩稳定性评价的重要方法之一，尤其在勘测资料较少的可行性研究阶段，更能发挥其作用。典型类比分析法理论研究的基础，是把隧道围岩稳定分析预测的对象围岩支护系统看作一种开放的复杂系统，经过

6、多年来的反复研究，人们对典型类比分析法有了比较全面的了解。微机的应用给隧道围岩稳定分析带来了许多有效途径，本文的目的就是利用程序来帮助我们简化一些围岩稳定性分析的问题，把程序作为一种有效工具应用于典型类比分析法隧道位移反分析技术，也就是隧道位移反分析过程的人工智能化，其原理是用一部分计算机程序，来控制另一部分程序的反馈和修正运行过程，中间可人工参与解决难度较高的问题，隧道位移反分析智能化程序简称BMP90程序，其以边界元、锚杆、喷射混凝土的方法使效率大大提高，且分析的结果一般比较接近实际，该程序可以实现自动迭代完成隧道位移反分析(输入铅垂、水平方向的洞周收敛或位移实测

7、值各一个)。只需输入设计图纸已有数据(平均为80个)，简易便捷。自动检验错误数据，输入输出结果图形显示，从而使不熟悉微机的工程技术人员容易操作使用。已消除刚体移动，位移反分析结果中、拱顶下沉、底鼓与侧墙位移的工程实用精度相同。工程试验表明，位移反分析结果比较接近实际，从数据输入，加载运行至得出可用的反分析结果所需时间，仅为常规做法的1/100左右。具有优质、高效、低耗的技术性能[1]。三、本文的写作目的本文先介绍了隧道围岩稳定性分析的方法以及围岩稳定性的发展现状，作为一个国内外公认的难题，尽管这方面目前取得了许多的优秀成果，但是存在的大量传统型疑难尚