寒区隧道施工温度场与围岩局部崩塌关系的探讨

通过数值模拟分析, 提出多年冻土隧道施工温度场的控制参数, 根据工程需要, 将多年冻土隧道的开挖施工划分为4 个阶段:安全施工阶段、相对安全阶段、安全预警阶段和安全隐患阶段, 并指出各个阶段相应的工程措施, 以尽可能降低施工风险。通过全方位监测隧道洞内温度场的变化, 指导开挖和衬砌施工。     

多年冻土隧道支护技术及施工工艺研究

张石高速公路化稍营至蔚县(张保界)段蝴蝶谷隧道地处大陆性季风气候区,在施工开挖过程中出现多年冻土区域,实属罕见.结合工程实例,提出了冻土区域隧道施工的改进措施,并在施工过程中对隧道围岩和支护结构进行了动态监测.监测数据结果表明,采用的改进措施是行之有效的,对同类隧道施工具有借鉴作用.     

微震动爆破技术在软弱松散围岩中的应用

隧道开挖爆破的震动效应对围岩的破坏和稳定危害很大，亦成为软弱松散断层破碎带爆破施工中控制围岩稳定和施工安全的主要因素，在破碎软弱松散围岩爆破施工中如保最大限度的将爆破震动效应控制在最低限度，确保围岩稳定，安全施工，加快工期，提高效益是施工中的关键问题。宝兰二线广武隧道开挖中应用微震动控制爆破技术，安全顺利的通过了150m的Ⅰ类围岩软软弱松散断层破碎带，取得了较满意的效果和一定的经济效益。     

高速公路隧道施工监测与开挖仿真分析

通过高速公路隧道施工监测及有限元数值分析方法,分析隧道施工过程中围岩应力变化情况。在隧道施工过程中对围岩位移和应力进行监测,分析围岩的位移、应力状态随时间的变化规律,同时结合有限元计算软件ADI-NA对隧道开挖过程进行模拟,寻找围岩应力分布规律,分析围岩稳定性。为隧道施工过程中支护时间的选取提供了依据。     

隧道围岩稳定性的有限元分析

根据地下结构设计理论和岩石屈服的Drucker-Prager准则，考虑到了围岩的自身承载能力，采用有限元的分析方法对广西柳州一处公路隧道围岩的稳定性进行了分析。分析了开挖方式、开挖顺序对围岩稳定性的影响，对围岩的开挖过程进行模拟。确定不同开挖方式下隧道围岩的位移、应力状态，以及位移、应力状态随时间的变化规律，为隧道施工过程中开挖方案的制定、支护时间的选取提供依据。     

红荔路西延工程气象塔下穿隧道仿真分析

结合红荔路西延工程的专题研究成果,采用数值计算的方法分析了市政隧道穿越对气象塔的影响,研究表明:双侧壁导坑法能够有效降低爆破开挖引起的围岩位移和衬砌结构的应力水平.隧道的爆破掘进对气象塔影响有限.此外,同隧道开挖产生的位移量相比,爆破引起的位移较小,气象塔在爆破施工的影响下发生失稳、破坏的可能性极小.     

基于赤平投影的隧道洞口工程地质安全评价

依据浙江楼山隧道洞口的野外勘察资料和实际工程背景,分别对洞口坡面稳定性和硐室开挖危险性两方面进行安全评价分析,确定隧道洞口围岩等级为Ⅴ级,围岩稳定性差。为确保隧道稳定及安全施工,采用围岩质量分级和赤平投影图解相结合的方法,确定洞口围岩各岩层与结构面的位置关系,提出采用边开挖边支护和"管棚法超前支护+台阶分部法"的安全施工建议。     

基于数值模拟的隧道开挖及支护方法选择

对某隧道岩层交汇土石交界段隧道开挖与支护的施工过程进行三维有限元数值模拟,对比分析正台阶留核心土法和双侧壁导坑法两种工法施工过程中的围岩应力和隧道周边收敛变形随时间和施工工序的变化规律,从整体上把握隧道施工的效果,找出有利于围岩稳定的最优开挖方案。     

非对称连拱隧道不同开挖方案的比较分析

根据某高速公路非对称连拱隧道衬砌结构形式, 针对地表平、地表顺倾斜和地表逆倾斜等地表倾斜情况建立了相应的有限元分析模型, 选取围岩稳定性、衬砌安全性和偏压情况等反映隧道稳定性的性能指标, 采用数值模拟方法综合分析了不同地表倾斜情况下不同开挖方案对隧道稳定性的影响。结果表明, 地表倾斜状况显著影响非对称连拱隧道围岩和衬砌的受力和变形情况, 非对称连拱隧道地表平时应采用先大洞后小洞的开挖方案, 地表倾斜时必须综合考虑地表倾斜情况和大小洞的跨度差异, 才能合理确定开挖方案。非对称连拱隧道隧洞开挖时, 先开挖一侧的围岩应力释放会引起另一侧未开挖岩体的竖向应力增大, 导致另一侧岩体开挖时释放的荷载也相应增大, 使后开挖一侧隧洞的围岩位移和应力增大;开挖过程中应使左右洞的应力释放量尽量接近, 降低最终拱顶沉降和拱顶围压拉应力, 确保隧道围岩稳定及衬砌结构安全。     

横洞施工对新建隧道主洞及既有隧道变形影响分析

近接工程中横洞开挖施工势必会对新建隧道及既有隧道的衬砌结构造成不同程度的影响,开展横洞施工影响研究对评价新建隧道及既有隧道的安全性具有重要意义。该文依托某工程案例,采用三维有限元数值模拟方法分析横洞开挖施工对新建隧道及既有隧道衬砌结构变形的影响,并进一步分析不同净距条件下横洞开挖施工对既有隧道衬砌结构变形的影响规律,最后结合现场监测数据进行对比验证。结果表明,横洞开挖施工会造成新建隧道衬砌结构不均匀沉降和侧壁外扩并引起既有隧道拱顶隆起和拱腰收敛,不同净距条件下横洞开挖施工对既有隧道衬砌结构的拱顶沉降和拱腰收敛的主要影响范围在距横洞纵向中心35m内。     

马鞍石隧道掘进围岩稳定性数值模拟分析

本文以马鞍石隧道围岩地质条件为基础,以设计资料为依据,根据岩块力学参数试验成果和岩体工程地质研究的分类成果,运用Hoek-brown等经验准则确定了岩体力学参数,运用三维快速拉格朗日有限差分程序对Ⅳ类围岩全断面开挖后隧道围岩的稳定性进行了数值建模和分析计算,对隧道开挖过程中的力学行为和稳定性进行了评价和预测。     

某水电站引水隧洞上平段围岩分类及支护优化

洞室围岩的分类直接关系到围岩支护工程量和施工工期,根据开挖揭示情况,及时对洞室围岩进行研究,优化设计方案十分必要。依据某水电站引水隧洞上平段岩性、构造、地下水等工程地质条件,对岩体围岩进行分类,结合施工地质工作,做出合理的最终地质鉴定,并及时反馈修正岩体类别与地质参数,为现场修改、优化设计提供可靠的计算依据,节省了永久衬砌及临时支护工作量,节省工期6个月。经过几次过水试运行,引水隧洞运行情况良好,证明引水隧洞上平段支护优化方案是科学、合理的。     

煤矿TBM掘进巷道围岩时效变形分析及支护参数优化研究

针对煤矿TBM掘进巷道围岩长期稳定性问题,以淮南矿区张集矿TBM掘进某瓦斯抽采巷为工程背景,开展了巷道围岩时效变形分析及支护参数优化研究。通过在TBM掘进巷道施工现场钻取砂质泥岩岩样,开展蠕变试验,获得CVISC蠕变参数|在数值模拟软件中引入CVISC蠕变模型,对不同支护工况下TBM掘进巷道围岩进行为期100d的蠕变变形模拟,获得各支护工况下巷道围岩时效变形特征和应力场及塑性分布区的演化规律|基于数值模拟结果,将优化后的锚杆+钢筋网联合支护体系应用于TBM施工巷道,并对TBM施工巷道进行围岩变形监测和锚杆轴力监测,现场实测结果表明采用的优化支护方案可有效控制围岩变形,且巷道稳定性较好。     

断层影响下隧道喷锚支护效果的数值模拟

喷锚支护是以喷射混凝土、锚杆支护为主要手段,保证围岩稳定的隧道施工方法,其参数设计是维护隧道围岩结构稳定性的关键。结合大华岭隧道及F1断层的结构特点,根据隧址区断层实际走向、断层面产状与隧道轴线不同夹角,采用半经验半理论方法,设计F1断层段锚杆支护参数及混凝土喷射厚度,利用岩土与隧道分析软件MIDAS/GTS对断层影响下的隧道喷锚支护效果进行数值模拟,分析了特定施工段支护前后沉降对比及位移量,讨论了围岩和支护体系的结构状态及工程效果。结果表明,合理选择喷锚支护设计参数可以有效地限制围岩位移,维护围岩的稳定性。该方法可为同类隧道锚杆支护设计、施工和研究提供有益借鉴。     

萨热克铜矿采场爆破对相邻采场的影响

地下矿山采场爆破对相邻采场围岩的稳定性造成扰动是不可避免的,当爆破单段起爆药量过大时,采场容易出现片帮或冒顶。因此研究地下采场回采时爆破振动对相邻采场的影响,从而保证地下采场的安全和稳定是很有必要的。结合新疆萨热克铜矿生产情况,采用现场爆破振动测试和数值模拟分析相结合的方法研究萨热克铜矿地下采场爆破振动对相邻采场围岩的影响,利用萨道夫斯基经验公式对测试数据回归分析,得出地震波传播衰减公式。数值模拟研究爆破过程中邻近洞室的质点振动速度特点,相邻采场洞壁动应力分布规律以及爆破动应力与振动速度的关系。     

泥-砂岩混合地层隧道施工围岩稳定性数值模拟分析

为了研究富含孔隙水的泥-砂岩复杂地层隧道围岩稳定性，以青岛8号线泥-砂岩混合地层富水暗挖隧道为例，模拟了3种不同孔隙水情况下的围岩变形及应力演化规律，获得了隧道竖直位移(顶板下沉量)、水平位移(边墙移近量)、竖直应力、水平应力以及剪切应力的最大值。并将3种不同孔隙水情况下的数值模拟结果应用到青岛8号线隧道施工中，通过现场监测发现隧道顶板及边墙围岩变形均控制在安全范围内，该数值模拟结果在青岛8号线施工中具有较好的参考作用。     

深埋隧洞围岩及其支护结构内力与变形监测结果分析与研究

锚网支护是巷道支护主要结构形式,不同工况采用的支护结构不同。为了验证新型支护结构系统的支护效果,以现场工业试验为研究背景,通过对新型支护结构系统支护巷道的现场监测,重点对围岩的表面位移、锚杆受力状态、围岩深部变形等参数进行监测。通过对监测结果的分析,得到了以下结论：新型支护结构是一种柔性支护结构,能够与巷道围岩协调变形,并能保持足够的工作载荷且有部分余量,在设计允许范围内支护结构整体工作状态良好;通过对巷道深部位移、巷道表面位移、锚杆离层观测等参数的分析,得出锚固后的围岩体变形可以采用半对数函数进行拟合,同时,锚固后的围岩体在适度变形后整体变形量趋近于稳定状态,充分说明新型支护结构系统能有效改善围岩的变形,有效地提高了围岩的稳定性。     

浅埋连拱隧道施工动态响应特征研究

以实际工程为依托,针对浅埋连拱隧道暗挖施工稳定性问题,研究了隧道开挖过程中围岩、支护结构、中隔墙等结构的应力分布情况以及地表沉降等指标的动态响应特征。结果表明,中导洞开挖过程中,上台阶开挖对围岩应力影响较明显; 隧道施工完成后中隔墙上最大应力达7.03 MPa,侧洞拱腰及拱顶部位存在应力集中,大小为0.7~1.55 MPa; 侧洞靠近中导洞的上台阶初支结构拉应力达1.67 MPa,侧洞远离中导洞的上台阶初支结构压应力达4.48 MPa; 侧洞靠近中导洞侧台阶开挖时中隔墙应力增幅明显,掌子面远离监测面超20 m后施工对中隔墙无影响; 地表沉降最大部位位于隧道轴线处,沉降最大值为7.20 mm,沉降区域半径约25 m。