长大深基坑围护桩施工力学特性分析

围护桩支护形式在基坑工程中得到了日益广泛的应用,其变形大小和内力分布直接关系到基坑施工过程的稳定.以武广客运专线上的金沙洲隧道明挖段基坑为工程背景,采用空间数值有限元方法,对长大深基坑施工过程围护桩的变形、受力情况及其空间分布特征进行了具体分析,结果表明:围护桩的变形与内力最大值均随土体开挖逐步增大,在空间上以波状形式由放坡坡底向坡顶推进,且与放坡面基本平行;而在开挖深度方向上,内力与变形大小受横向支护刚度与地层软硬差异影响较大,横向刚度越大,支护越及时,变形越小,基底附近土体软硬程度差异越大,内力突变越明显.可见横撑的及时施加和基底部位土体软硬差异是基坑围护桩稳定的关键因素,设计与施工过程中应着重考虑.     

隧道火灾后衬砌损伤规律的研究

为了在隧道火灾后准确迅速地对衬砌损伤程度进行判断,首先应用层次分析法,确定了影响衬砌损伤的各因子权重,然后应用灰色理论对不同温度量级及不同烧蚀时间下的衬砌损伤程度进行了灰色综合评判,并确定其损伤等级。得到残余强度系数指标的权重最大为0.6;温度量级为400℃,烧蚀时间为2 h和4 h,其损伤等级都为2度;温度量级为600℃,烧蚀时间为2 h和4 h,其损伤等级都为3度;温度量级为800℃,烧蚀时间为2 h,其损伤等级为3度,烧蚀时间为4 h,其损伤等级都为4度;温度量级为1 000℃,烧蚀时间为2 h,其损伤等级为4度,烧蚀时间为4 h,其损伤等级都为5度。结果表明:衬砌的损伤主要为强度的损失。400℃时,其结构整体承载力不会受到显著影响;600℃时,受到显著的影响;800℃时,结构的整体承载力已临近失效状态,但仍有少量的残余承载力,1 000℃时,已经失效。温度越高,衬砌损伤等级越高;烧蚀时间越长,衬砌损伤等级越高;但是,温度的影响比烧蚀时间大,所以当隧道内发生火灾时,应当重点控制火灾的温度。     

浅埋小净距偏压隧道合理开挖顺序探讨

运用ANSYS有限元程序,研究浅埋偏压小净距隧道在不同的偏压角度、间距、埋深条件下,先开挖深埋侧和先开挖浅埋侧2种不同的开挖顺序下的受力和变形特性,对比分析了围岩最大拉应力、围岩洞周最大位移、中岩柱水平位移和竖向应力。研究结果表明：随着角度的增加,先开挖深埋侧较先开挖浅埋侧隧道及中岩柱更加安全;当间距小于0．5倍洞径时,先开挖深埋侧较先开挖浅埋侧安全;当间距大于0．75倍洞径时,先开挖浅埋侧对于隧道受力更加有利;当埋深在1倍洞径以下,先开挖深埋侧隧道整体稳定性及受力更加安全,当埋深大于1．5倍洞径时,先开挖浅埋侧隧道受力更加安全。     

软弱泥质页岩隧道衬砌受力特征探讨

通过对关口垭隧道泥质页岩条件下软弱地段支护系统的现场测试,得到了钢支撑、喷射混凝土和二次衬砌等支护构件的受力状况与软弱泥质页岩地质状况之间的关系,建立相应的模型,进行了三维有限元数值分析,并对测试与计算结果进行了分析。结果表明：围岩应力前期释放较快,而后期变形压力延续时间长,除钢支撑承担了较大的围岩初始释放压力外,二次衬砌也承担了较大比例的长期变形压力,为了有效地约束围岩早期的快速变形和后期的长期变形,初期支护和二次衬砌都应具有足够的强度和刚度;现行《公路隧道设计规范》所推荐的围岩松动压力计算方法,对于软弱泥质页岩隧道并不完全适用．在进行围岩类别划分时应适当降低围岩类别;施工掘进时必须控制好各工序的施工距离,尽快使初期支护体系形成封闭环,并加设锁脚锚杆等辅助措施,以便有效地改善围岩地受力状况。     

浅埋软弱围岩隧道超前管幕施工力学行为分析

浅埋软弱围岩隧道自稳能力差、易坍塌,必须设置足够强度的支护结构辅助稳定。以京沈高铁高丽营隧道为工程背景,分别采用荷载结构法和地层结构法开展数值模拟,探究浅埋软弱围岩隧道超前管幕的力学机理。研究结果表明:①荷载结构法数值模拟中,管幕轴力关于隧道轴线呈正对称分布,剪力和弯矩呈反对称分布;②地层结构法数值模拟中,越靠近掌子面的管幕弯矩越大,不同施工工序对管幕弯矩变化的影响程度不同,影响最大的是开挖右上导坑;③采用荷载结构法得到的管幕挠度曲线与理论挠度曲线形状相似,而地层结构法得到的曲线与之相差较大。可以认为,采用荷载结构法对浅埋软弱围岩隧道支护体系进行模拟分析时,其计算结果更接近工程实际。     

地质雷达无损检测在隧道二次衬砌中的应用

研究目的:运营隧道二次衬砌的病害检测、维修加固对于保证隧道的行车安全和衬砌的受力安全等具有重要的意义.本文以地质雷达检测蕉溪岭隧道群二次衬砌的病害,以直刚法研究空洞病害对二次衬砌的影响,并分析其原因,同时针对空洞大小提出一些相应的整治措施.研究结论:二次衬砌的病害原因主要是拱顶背后存在空洞及渗漏水.空洞的存在使得二次衬砌的受力复杂、不利,且拱顶和拱腰为受力的薄弱位置.拱顶背后空洞存在的主要原因是施工单位对设计意图理解不到位,未按新奥法施工,其次是二次衬砌封顶困难等.拱顶背后空洞较多时必须进行处理,以使二衬结构处于良限的受力状态,确保营运安全.     

水平层状岩体隧道超欠挖控制爆破技术

在水平层状岩体中进行隧道钻爆施工,由于岩层间夹制力非常小,极易受到震动而松弛、掉块,难以形成设计要求的拱形轮廓,超、欠挖现象严重。从大林隧道水平岩层的具体特点出发,分析了影响光面爆破效果的主要因素,并通过不断调整各爆破参数和加强施工管理等现场试验,总结了一套水平层状围岩光面爆破的施工技术。结果表明:该技术减少了超欠挖,改善了开挖质量,较好地解决了水平岩层成型困难的问题。     

小净距隧道施工监控量测与数值分析

针对小净距隧道净距小和出口段围岩较差的特点,在进洞施工过程中,严格按照新奥法对其进行监控量测,对洞内掌子面、支护状况、拱顶沉降、水平收敛和地表沉降等项目进行了监测,并对量测数据进行分析;同时建立数值计算模型,对施工过程进行模拟分析.通过现场监测和数值模拟对比分析,得出该隧道围岩变形规律.此结果对变更施工措施和安全施工有...     

软弱围岩隧道短台阶法开挖数值模拟与监测分析

文章依托炎汝高速公路花子坳隧道施工实例,利用有限元模型对隧道Ⅴ级围岩深埋段短台阶法动态开挖过程的应力及位移变化情况进行了数值模拟分析。实测结果表明：短台阶法施工效果良好,围岩压力及拱顶下沉、周边收敛变形均在可控范围内。     

软弱砂岩段深埋隧道开挖数值模拟与监测分析

采用有限元数值分析方法,对花子坳隧道的Ⅴ级围岩深埋段台阶法动态施工过程进行模拟分析,得到每一步开挖过程围岩的应力场、位移场分布,通过数值计算结果对围岩稳定性进行判定。分析和实测结果表明:该段采用台阶法施工的围岩基本稳定,支护结构设计参数选择是合理可行的。