国内某岩溶地质隧道开挖分析

项目名称：国内某岩溶地质隧道开挖分析

项目视频教程：岩溶地质隧道开挖建模和分析

使用软件：EVS、OptumG2

项目背景：本项目为国内某地铁开挖项目，由于地铁穿过一段岩溶地区，因此需要通过三维地质建模技术来进一步查明溶洞的分布情况，并据此进行隧道开挖数值分析。为了简化数值分析，采用收敛约束法，通过二维分析来模拟隧道开挖的三维效应。

项目特点：不同于沉积地质，岩溶地质往往不能创建地层模型，需要利用指数克里金方法进行三维空间差值，创建岩性模型（地层模型和岩性模型的区别在视频教程中有详细说明）。溶洞作为一种特殊的地质体参与空间三维差值，这也是岩溶地质建模的常用处理手段。得到岩性模型以后，可以在EVS中进行隧道开挖，并提取剖面进行数值分析。当分析的剖面足够多时，也可以把数值分析对计算结果表达到EVS中。

建模和分析流程：

　　1. 利用EVS创建三维岩性模型

　　1.1  根据钻孔数据生成pgf文件 – 溶洞作为一种特殊的岩性材料

　　1.2  利用指数克里金方法生成三维岩性模型

　　1.3  利用tunnel_cut模块创建隧道

　　1.4  利用slice模块并结合python脚本沿隧道轴线切得多个计算剖面

三维岩性模型（岩溶以实体表示）

钻孔分布

溶洞分布（绿色实体表示）

溶洞和钻孔的相对位置关系

计算剖面X = 2516209

计算剖面X = 2516170

隧道位置和隧道穿过的地层岩性

隧道和溶洞的相对位置关系

计算剖面X = 2516209（含隧道）

计算剖面X = 2516170（含隧道）

计算剖面X = 2516136（含隧道）

　　2. 导入计算剖面至OptumG2进行隧道分析

　　2.1  计算无溶洞时的地应力分布

　　2.2  计算有溶洞时的地应力分布，并位移归零

　　2.3  利用收敛约束法分析隧道

注：这里仅分析了岩溶影响最大的剖面X = 2516209

X = 2516209剖面（不含溶洞）

X = 2516209剖面竖向初始地应力（不含溶洞）

X = 2516209剖面（含溶洞）

X = 2516209剖面竖向初始地应力（含溶洞）

X = 2516209剖面左侧隧道开挖完成引起的竖向土体位移

X = 2516209剖面两侧隧道开挖完成引起的竖向土体位移

X = 2516209剖面隧道开挖完成衬砌的弯矩

X = 2516209剖面隧道开挖完成衬砌收到的围岩压力