复合式中墙连拱隧道设计施工分析

文章以云南思小高速公路麻地河隧道为例,对复合式中墙连拱隧道设计和施工的重点、难点进行了分析,指出了依据监控量测结果进行动态设计、优化设计与信息化施工的重要性,并对复合式中墙连拱隧道的施工工序和施工技术提出了建议。     

黄土连拱隧道中墙力学特征现场测试与分析

连拱隧道中墙是受力复杂部位和重要承载构件,直接影响到隧道的安全性与经济性。为研究黄土连拱隧道中墙受力规律,文章以陕北某黄土连拱隧道为依托,采用钢弦式传感器对隧道中墙顶部和底部接触压力、中导洞锚杆轴力、中墙钢筋计轴力及中墙内力进行了系统测试与分析。结果表明:中墙基底压力两边大中间小,呈"马鞍形"分布,基底压力比中导洞顶部接触压力大;锚杆轴力较小,峰值在围岩浅部,深部轴力约为峰值的10%,中导洞锚杆支护作用不明显,可以取消;中墙钢筋计轴力向底部增大,中墙受力上部较下部敏感;中墙受力最大位置在中部偏左下侧,左右线应力先后释放对中墙受力有一定的"纠偏"作用,但中墙始终受到偏压作用;按组合变形构件推算的中墙最大轴力值约为583 kN,最大弯矩值约为45 kN·m,中墙处于稳定状态,其纵向承受扭矩作用、最大值约为79 kN·m,内力十分复杂。     

连拱加小净距隧道穿越公墓区的设计分析

苏州市凤凰山隧道属于软弱围岩中浅埋大跨度连拱加小净距隧道,且隧道穿越凤凰山公墓区,隧道上方公墓密集,对隧道设计和施工要求很高.因此,设计中采取了以下措施:根据工程类比,初步确定隧道的支护参数;建立有限元计算模型,对隧道进行受力分析,并结合现场监控量测数据对支护参数进行调整;建立适合于复合式中墙连拱隧道的荷载结构法计算模型,对二次衬砌进行配筋计算;对传统的隧道防排水体系进行适当改进,采取"以防为主、限量排放"的原则;确定地表震动安全允许速度,并据此计算确定隧道爆破施工和机械开挖的埋深分界点.通过这些措施确保隧道安全通过公墓区.     

边坡作用下连拱隧道施工方案比选分析

随着我国公路隧道建设的发展,连拱隧道也越来越多。连拱隧道一般应用于中短隧道,常常与边坡结合在一起,同时连拱隧道施工过程非常复杂,不同的施工方案带来不同的力学行为,故有必要对连拱隧道在施工方案进行优化分析,尤其是在边坡作用的情况下。本文建立了连拱隧道施工动态有限元模型,分别模拟先开挖边坡外侧隧道和先开挖内侧隧道开挖双连拱隧道的施工过程,并通过对中墙应力、围岩稳定性的比较,分析了边坡作用下两种施工方案的优劣。     

无中导直中墙连拱隧道施工技术与要点分析

在连拱隧道施工中,采用无中导直中墙施工技术可以有效加快施工进度,解决整体式直中墙连拱隧道施工工序复杂、转换多以及直中墙渗漏水等问题。结合贵州省六枝至安龙高速公路云庄隧道出口端路段施工实例,对无中导双壁式直中墙和无中导三层薄壁式直中墙连拱隧道施工工艺流程、连拱段开挖、直中墙施工等施工技术与要点进行分析,以期为类似连拱隧道项目施工提供参考。     

分岔公路隧道锚杆轴力现场监控量测与分析

分岔隧道是在西部山区交通建设中出现的一种极具推广价值的隧道形式,文章介绍了在八字岭分岔隧道实施的锚杆轴力现场监控量测,分析了分岔隧道围岩和锚杆支护系统的变形和受力特点.分析结果表明,在分岔隧道中,小净距段锚杆受力最大,连拱段次之,大拱段最小.研究成果可为同类工程的设计、施工和科研提供有益的借鉴.     

浅埋连拱隧道实体中墙设计荷载研究

文章以某高速公路20座连拱隧道为工程背景,采用有限元法分别对Ⅱ～Ⅳ类三种围岩、四种埋深、三种施工方法的整体式直中墙连拱隧道施工全过程进行了数值模拟分析,得出了施工全过程中墙内力的变化规律及影响因素,并在此基础上提出了连拱隧道的中墙厚度数据,为设计提供参考。     

罗汉山双向八车道连拱隧道结构设计研究

罗汉山隧道设计为双向八车道连拱隧道,为目前国内最大跨度公路连拱隧道.文章对超大断面连拱隧道设计的技术标准、净空断面选取、结构支护参数拟定、中墙设计、施工工法选择、施工辅助措施以及监控量测等进行总结介绍,并应用有限元数值模拟方法对支护结构的强度及围岩的稳定性进行了模拟分析,为今后相关类似超大断面公路隧道的工程设计与施工积累经验.     

高烈度地震区公路双连拱隧道地震动力响应研究

针对目前尚未对高烈度地震区双连拱隧道这种特殊的结构形式进行具体深入的动力响应研究的现状,从土-结构相互作用模型出发,运用数值分析方法对连拱隧道进行了三维弹塑性分析,主要研究水平方向上传播的剪切波所引起的双连拱公路隧道的地震动力响应。从计算结果看出,随着埋深的增加,双连拱隧道衬砌的水平位移逐渐减小,衬砌内力逐渐增大,而变化趋势逐渐平缓;随着中墙厚度的增加,隧道衬砌水平方向的位移峰值逐渐增大,因此建议采用2.2 m厚中墙。研究结果表明,连拱隧道衬砌的仰拱、墙脚及拱肩为抗震的薄弱环节。     

开挖施工方式对连拱隧道中墙影响的空间分析

隧道施工过程的应力变化对其稳定性有重大影响.文章通过对金竹林连拱隧道的三维弹性计算,分析了拟定开挖工艺下隧道各阶段的应力和变形情况,并针对连拱隧道进行专题研讨,提出连拱隧道中墙受力状态的一般规律,可供设计和施工参考.     

连拱隧道施工全过程有限元模拟

文章以浙江省某高速公路连拱隧道为工程背景,应用Ansys有限元程序对其施工全过程进行了研究,得出隧道围岩、喷混凝土、锚杆、中隔墙的应力、应变、位移随施工过程的分布规律.另外,通过采用不同的支护方式和不同的开挖顺序的模拟,得出了应力、应变和位移的变化规律.其结论可为连拱隧道的设计、施工提供参考.     

城市地下铁道连拱隧道群施工技术研究

利用广州地铁三号线某一工程实例,对连拱隧道群施工工法进行探讨。在广州地铁施工中首次提出了将连拱隧道改为单洞隧道施工技术,并对单一式中墙和分离式中墙结构的技术方案进行了比选,得出了满足结构安全、施工安全和经济效益较好的技术方案,可为今后类似工程的设计和施工提供借鉴和参考。     

深厚软土地层长大深基坑开挖施工的实测与分析

深基坑施工会对周围土体、围护结构及周围环境的安全造成极其不利影响。文章依托佛莞城际铁路长大深基坑工程,针对基坑开挖过程中地表沉降、建筑物沉降、墙体深层水平位移、墙顶水平位移及竖向位移和支撑轴力实施监控量测,并对监测结果进行深入的分析。结果表明:在基坑开挖初期,墙体侧移表现出悬臂弯曲状,水平位移最大值点在墙顶附近处。随着开挖深度的增大,其最大值点位置逐渐向下移动,最终出现在坑底处;基坑开挖60～120 d内,墙顶竖向位移发展非常迅速,墙顶水平位移达到位移总量的65%左右。基坑开挖120 d后,其位移量变化越来越慢;随着基坑开挖深度增大,支撑轴力越来越大,基坑开挖完成后各道支撑轴力均达到最大值。     

四川小净距隧道的发展与技术要点总结

文章详细介绍了四川公路小净距隧道的发展过程、现状与方向,同时根据现阶段的研究成果与工程经验对小净距隧道的技术要点进行了总结,提出了小净距隧道结构支护参数加强方法、中岩墙加固方法、施工控制措施、监控量测措施.     

连拱隧道洞口段地表沉降量测预报及坍方治理

在宜(宾)水(富)高速公路鞋底坡连拱隧道工程中,通过地表沉降观测(四个量测断面),成功地对隧道洞口段的地质灾害进行了动态预测和预报,避免了重大事故的进一步发展.在连拱隧道施工过程中出现塌方后,岩土体的分层回填要尽可能形成穹隆状,这样可以借助岩土体拱形结构的承载能力来达到隧道结构受力的最佳模式,以减小对初期支护的承压荷载.     

马蹄形隧道初期支护结构力学及变形性能足尺试验研究

针对马蹄形隧道初期支护结构，采用足尺试验，通过埋设传感器对结构内力、结构表面应变及变形进行监测，分析了钢拱架与喷射混凝土初期支护结构的承载能力和变形性能。研究结果表明：（1）在弹性阶段，支护结构各截面所受弯矩和轴力关于结构中性轴左右对称，对应的径向位移幅值较小。（2）在塑性阶段，随着外加荷载的增加，支护结构的弯矩和轴力快速增大；支护结构呈现“拱底外凸，拱腰内凹”的变形状态，且近似关于中性轴左右对称。（3）支护结构最终在右拱肩型钢连接处失效破坏，破坏位置处混凝土与型钢呈大范围剥离状态，裸露的型钢外凸发生弯折破坏，结构极限承载力约为设计荷载的1.32倍。     

基于数值模拟的连拱隧道位移和支护所受轴力分析

文章以某连拱隧道工程为研究对象,利用Midas数值模拟软件对该隧道位移和支护措施所受轴力进行分析。结果表明：隧道的竖向位移和整体位移均控制在工程允许的范围内,满足工程要求;衬砌和锚杆的上层所受轴力明显大于下层,受力均控制在工程要求范围内;结合数值模拟结果可知,施工时可适当减小下层衬砌和锚杆的刚度,以达到节省工程造价的目的。研究成果可为类似连拱隧道开挖工程提供参考。     

黄土连拱隧道支护结构力学特性现场试验

为研究黄土连拱隧道支护体系力学特性,文章以某黄土连拱隧道为依托,采用钢弦式传感器,对围岩压力、锚杆轴力、钢支撑内力以及二次衬砌受力等进行系统测试与分析。结果表明:(1)在中墙墙顶与拱部的结合处以及在墙底与仰拱的结合处,围岩压力的波动比较大,最大压力值分别为195 kPa、115 kPa。位于围岩级别过渡段的隧道仰拱中心处的压力值较大,最大值为267 kPa,隧底出现较大底鼓趋势。围岩压力整体呈"双马鞍形"分布;(2)深埋段竖向围岩压力实测值与《公路隧规》中按连拱隧道半跨计算的结果比较接近。浅埋段按不同围岩压力计算公式得到的压力值均大于实测值,采用太沙基公式得到的压力值与实测值相对接近;(3)该黄土连拱隧道的初期支护与二次衬砌的荷载分担比例为47.66%和52.34%,二次衬砌处于明显的承载状态;(4)锚杆轴力较小,呈"鱼肚形"分布。钢拱架承受的荷载较大,在钢拱架强支护的作用下,锚杆发挥的作用有限;(5)中墙扭矩的存在,验证了黄土隧道中纵向效应的存在,在设计与施工的过程中应该加以重视。     

信息化监控技术在连拱隧道施工中的应用研究

文章对信息化监控技术在隧道施工中的应用情况进行了分析,介绍了当前信息化监控技术的主流系统架构与技术应用瓶颈,搭建了基于信息化监控技术的连拱隧道结构可靠性评价体系,并结合工程实例对该评价体系进行了应用与优化。     

嘉华隧道立体交叉段设计要点

文章结合重庆嘉华隧道立体交叉段的实际工程,对不同的典型工况进行了有限元数值模拟,对其施工过程中围岩和支护的变形及应力特征进行了总结分析,得出了相关结论,模拟分析的结果直接为交叉段隧道施工方法和支护结构提供了理论依据。施工结果证明,隧道立体间距较小的中夹岩的受力、变形是设计、施工和监控量测的关键部位,对于不同工况下中夹岩受力、变形特点,及其支护设计、开挖方式、中夹岩加固方式选取和现场监控量测方案制定等有指导作用。