连拱隧道开挖技术研究

随着全国公路里程的不断增加,公路隧道施工技术也越来越成熟,隧道开挖新技术、新工艺也不断涌现,以王格尔塘3号隧道为例,分析了连拱隧道洞口段施工、中导洞开挖、Ⅳ级围岩和Ⅴ级围岩开挖技术在隧道施工中的应用,为后期连拱隧道施工提供经验。     

单洞四车道公路隧道开挖的模型试验

通过对某单洞4车道公路隧道在2种不同围岩条件下3种开挖方案的相似模型实验研究,得到了4车道公路隧道在相似模拟开挖中的位移规律和隧道围岩最终位移,并对依托工程隧道施工进行了指导。     

公路隧道软弱围岩开挖方法研究

以漳龙高速公路龙岩段乌石山隧道软弱围岩施工为对象,基于公路隧道开挖常用的全断面法、上下台阶法、单侧壁导坑法、双侧壁小导坑法进行数值计算和理论分析,研究开挖方式对围岩的变形量、应力场、塑性区以及洞周整体稳定性的影响,从力学的角度选择最适合在公路隧道软弱围岩地层的开挖方法,为隧道的合理支护和施工安全提供依据。     

扁平特大断面公路隧道核心土模拟与分析

破碎围岩段大断面隧道施工时,较多采用双侧壁导坑法,预留核心土对在开挖过程中隧道的围岩变形和支护受力有很大影响,对隧道围岩稳定性起着至关重要的作用.文章依托广州龙头山单向4车道公路隧道,对扁平特大断面公路隧道在破碎围岩段采用双侧壁导坑法开挖时,预留核心土厚度的区别和开挖方式的不同进行了有限元模拟,分析了围岩应力、围岩塑性区、拱顶沉降、二衬和核心土临时支护的内力,得出了核心土的合理厚度及较为合理的开挖方式.结论对扁平大跨隧道的设计和施工具有指导意义.     

单洞四车道公路隧道开挖的模型试验

通过对某单洞4车道公路隧道在2种不同围岩条件下3种开挖方案的相似模型实验研究，得到了4车道公路隧道在相似模拟开挖中的位移规律和隧道围岩最终位移，并对依托工程隧道施工进行了指导。     

连拱隧道围岩稳定性模型试验

利用"公路隧道结构与围岩综合实验系统(CTSSSRH)",对连拱隧道在不同开挖方案下的施工动态过程进行了相似模型试验,得到了围岩变形全过程曲线,研究了连拱隧道围岩位移、变形等发展规律,提出了Ⅲ类围岩合理的开挖方案。     

大跨径隧道软弱围岩环形台阶分步开挖施工技术

介绍了大跨径公路隧道软弱围岩环形台阶分步开挖施工技术及其工程应用情况,阐述了此项施工技术具有施工进度快、安全可靠、经济效益显著等特点,为今后大跨径公路隧道软弱围岩的开挖施工探索了一条新路,具有较好的推广应用价值。     

超大断面隧道围岩的稳定性分析

根据地下结构设计理论和岩石屈服的Dmcker—Prager准则,考虑到围岩的自身承载能力,采用有限元对广西柳州一处公路隧道围岩的稳定性进行了分析。考虑到开挖方式、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了依据。     

公路隧道围岩压力分类及其影响因素

公路隧道围岩压力是决定隧道设计、施工的核心因素,支护套系及支护强度参数、开挖方案及工序等均受制于围岩压力。针对公路隧道当中常见的围岩压力类型进行了归纳,并从客观与主观两个方面对围岩压力的影响因素进行了分析,所得结论对公路隧道的安全施工及风险管控具有一定的借鉴意义。     

连拱隧道围岩稳定性模型试验

利用“公路隧道结构与围岩综合实验系统(CTSSSRH)”，对连拱隧道在不同开挖方案下的施工动态过程进行了相似模型试验，得到了围岩变形全过程曲线，研究了连拱隧道围岩位移、变形等发展规律，提出了Ⅲ类围岩合理的开挖方案。     

矩形浅埋软岩隧道开挖非线性过程数值模拟

结合沿海地区软弱围岩浅埋暗挖矩形隧道施工,使用有限差分软件FLAC对分部开挖进行非线性数值模拟,研究矩形隧道初期支护在开挖过程中大变形机制。分析结果表明,围岩和初期支护的应力应变是非线性不可逆过程,其开挖方案应采用软弱围岩非线性大变形力学设计方法,以确保开挖施工安全。     

邻近隧道的岩质深基坑变形监测分析

以重庆某开挖深度近30 m、周围存在邻近隧道的岩质深基坑工程为例,介绍了支护桩加锚索、支护桩加分阶预留岩墙两种围护体系及基坑监测方案,并结合数值模拟对主要监测成果进行分析。分析结果表明:支护桩加分阶预留岩墙作为邻近隧道岩质基坑围护体系非常有效,桩身变形主要集中于土层部分,对坡顶部位进行加固,可有效提高边坡整体稳定性;邻近隧道会改变周围地表最大沉降点位置,其位置与隧道拱顶相对应;由于受连续介质及隧道几何形态的影响,围岩会改变位移场传递的方向,隧道主要表现为横向变形。     

小净距双隧道开挖施工方法

以重庆某区间隧道工程开挖施工为例,重点介绍了在不同围岩级别中,小净距隧道采用的开挖施工方法、施工工序、特殊情况的处理,从而满足小净距隧道中夹岩层及隧道回填埋深层的稳定,确保隧道施工安全。     

公路隧道在矿区建设可行性决策

从近地表公路隧道受采动岩体变形影响入手，导出了隧道围岩的附加次生应力表达式；研究了老采已稳地层受隧道开挖扰动及相应的反作用；对公路隧道在矿区建设可行性进行决策，并辅以两个成功实例。     

大风垭口岩石公路隧道围岩及初期支护变形与内力研究

按“新奥法”施工的云南大风垭口隧道全长约3300m，为上、下行分离的双洞单向行车双车道，属于长、大岩石公路隧道。通过现场施工量测，在分析了收敛位移、拱顶位移、围岩内部位移及钢支撑内力等大量实测数据的基础上，研究了围岩及初期支护的变形包括岩石蠕变变形、内力随开挖进度及时间变化的规律，讨论了上、下台阶开挖对围岩的影响。研究结论可望为岩石公路隧道施工提供一定的指导。     

邻近隧道的岩质深基坑开挖影响研究

目前基坑开挖对邻近隧道的影响研究主要集中于软土地层,在土岩组合地层当中研究较少。以重庆临江门开挖深度近30 m、邻近隧道的岩质深基坑工程为例,运用数值模拟方法与工程现场监测成果对基坑开挖所造成的影响进行分析研究。研究结果表明：岩质基坑变形总体较小,支护桩加分阶预留岩墙作为围护体系比较有效,支护结构变形主要集中于土层部分;有邻近隧道时,拱圈所对应支护桩弯矩比无隧道时要大,直墙段所对应支护桩弯矩比无隧道时要小;由于受连续介质及隧道几何形态的影响,隧道会改变位移场传递的方向,并且竖直方向改变大于水平方向,隧道主要表现为横向变形。衬砌拱顶、左拱脚、左墙中的弯矩明显增加,隧道具有明显的偏压效应。     

Effects of rock pillar width on the excavation behavior of parallel tunnels

Most of the road tunnels were designed as a twin tunnel dual-carriage system with one traffic direction in each tunnel. However, for some long road tunnels, three-parallel-tube tunnel was required to meet the needs of construction and operation. The main aim of this paper is to numerically investigate the effects of rock pillar width on the behavior of three-parallel-tube and four-parallel-tube tunnels during excavation. The results showed that the interaction effects were related not only to the geological condition and tunnel cross-section, but also the rock pillar widths. As the pillar width reduces, the interaction effects becomes more evident. When the rock pillar width was less than two and a half times the radii of the main and pilot tunnels in adverse geology section, grouting for rock mass was required to improve the stability of the tunnel. For twin-tube tunnel, if the rock pillar width near the portal section were too narrow then the central-pillar-gallery tunnel may be constructed to reduce this effect.     

秦岭输水隧洞微震活动特征研究

岩爆是深埋地下岩体工程中面临的世界性难题。针对秦岭输水隧洞岭南工程开挖过程中面临的岩爆问题,本文基于微震监测技术,分析了相邻洞段不同开挖方式、相同开挖方式不同洞段条件下的微震活动特征。结果表明:微震活跃性与岩爆风险高低密切相关,可作为岩爆防治的重要参考依据;埋深与岩性相近条件下,钻爆法比TBM法的微震能量相对更低,岩爆风险相对更低,但TBM法掘进效率更高;微震活跃性与开挖进尺、隧洞埋深不存在明显正相关性,围岩较好、微震活跃性较低时可适当增加掘进速度,提高开挖效率,当围岩变差、微震活跃性较高时宜适当降低掘进速度,延缓或降低岩爆风险。本研究结果可供类似工程岩爆防治和微震监测参考。     

龙山浅埋大跨连拱隧道施工过程的数值模拟

采用美国MSC公司的大型通用有限元软件MARC对龙山浅埋大跨连拱隧道的施工过程进行数值计算,模拟隧道施工过程中围岩与支护结构的力学行为,结果表明相邻隧道的施工进度、支护方式都将影响隧道围岩的稳定性和支护结构的承载情况,得到一些有意义的结论,指导后续施工。