厦门翔安隧道穿越风化深槽施工效应及技术措施

针对厦门翔安隧道风化深槽的工程特征,对于不同开挖及支护方法进行了FLAC模拟;通过对比分析提出合理的开挖及支护方法;对全断面帷幕注浆及双侧壁导坑法开挖施工工艺作了介绍.分析结果表明,双侧壁导坑法使拱部、侧墙、底板的变形明显减小,整个隧道的受力也更加合理,没有产生集中应力较大区域.建议选择双侧壁导坑法开挖;采用全断面帷幕注浆进行预加固;双侧壁导坑法开挖过程中,应配合小导管注浆等其他辅助加固措施.     

高速公路软岩隧道长管棚预注浆超前支护施工技术研究

本文结合高速公路软岩隧道工程项目实际情况,从洞口、洞身两个方面重点研究了长管棚预注浆超前支护施工技术.实践表明,采用长管棚预注浆超前支护施工技术切实保证了软岩隧道工程施工质量及安全,有效解决了软岩隧道施工难题,为类似工程施工提供了参考与借鉴.     

松散地层隧道进洞段管棚注浆加固效应分析

依托江西萍莲高速莲花隧道,建立考虑松散地层隧道进洞段管棚注浆加固效应的隧道开挖三维有限元计算模型,实现不同管棚注浆加固参数对隧道开挖稳定性影响的定量分析,在数值计算过程中研究注浆加固区力学参数(弹性模量、黏聚力)、管棚间距、注浆半径等因素对隧道稳定性的影响,并将研究成果应用于依托工程中,验证数值计算结果的正确性。研究结果表明:在隧道进洞段,隧道拱顶区域与掌子面前下方区域存在塑性区,上述2个区域为隧道进洞开挖过程中最易失稳的区域;管棚注浆加固可有效限制围岩变形,降低围岩体积应变,且管棚注浆加固区可有效隔离拱顶区域的围岩塑性区,有利于保证隧道拱顶安全;在整个管棚注浆加固长度内,管棚最大沉降量出现在隧道开挖掌子面附近;管棚最大沉降量的绝对值与注浆加固区弹性模量及注浆半径负相关,而与管棚间距正相关,但管棚间距对管棚最大沉降量的影响程度相比其他2个因素小。     

松散地层隧道进洞段管棚注浆加固效应分析

依托江西萍莲高速莲花隧道,建立考虑松散地层隧道进洞段管棚注浆加固效应的隧道开挖三维有限元计算模型,实现不同管棚注浆加固参数对隧道开挖稳定性影响的定量分析,在数值计算过程中研究注浆加固区力学参数(弹性模量、黏聚力)、管棚间距、注浆半径等因素对隧道稳定性的影响,并将研究成果应用于依托工程中,验证数值计算结果的正确性。研究结果表明:在隧道进洞段,隧道拱顶区域与掌子面前下方区域存在塑性区,上述2个区域为隧道进洞开挖过程中最易失稳的区域;管棚注浆加固可有效限制围岩变形,降低围岩体积应变,且管棚注浆加固区可有效隔离拱顶区域的围岩塑性区,有利于保证隧道拱顶安全;在整个管棚注浆加固长度内,管棚最大沉降量出现在隧道开挖掌子面附近;管棚最大沉降量的绝对值与注浆加固区弹性模量及注浆半径负相关,而与管棚间距正相关,但管棚间距对管棚最大沉降量的影响程度相比其他2个因素小。     

隧道洞口段不同围岩刚度下管棚的支护效果分析

以某高速公路隧道为例,采用FLAC3D有限差分程序建立考虑管棚预加固效应的三维数值仿真模型,对隧道洞口段不同围岩刚度下管棚支护体系对地层稳定的控制效果进行模拟分析.结果表明:管棚可以起到较好的荷载传递作用,有效控制开挖释放荷载引起的地层位移;土体刚度越大,地层沉降越小,管棚与土体之间的刚度比就越小,管棚的骨架作用随之逐渐减弱,相应地管棚对地层沉降的控制程度也逐渐降低.     

大断面浅埋隧道管棚支护参数优化研究

为研究浅埋隧道管棚超前支护参数对隧道支护效果的影响,利用有限差分法软件Flac3D对重庆东环线白杨湾下穿高速公路隧道进行建模.并将计算结果与实测结果进行对比,验证模型正确性,然后通过改变管棚直径、管棚间距、布置角度等参数,进行多种工况数值仿真模拟,分析了管棚参数对地表沉降控制效果的影响.结果 表明:增大管棚直径可以减小...     

小净距隧道洞口段施工方法优化分析

以小净距林屋隧道洞口段开挖为工程背景,对现场爆破振动、拱顶沉降和水平收敛进行监控量测.监测结果表明,在超前大管棚支护下,原设计开挖方法(CRD法)需要进行优化.由此提出了台阶法施工的方案,并结合洞口段地形状况和掌子面实际暴露的围岩状况,建立了有限元数值分析模型,以验证台阶法施工的合理性.监测和数值分析结果表明:台阶法施工的方案可行,体现了新奥法动态设计和施工的理念.结果可为超前大管棚支护下小净距隧道洞口段的开挖提供参考和借鉴.     

隧道塌方处理中管棚支护的力学模型与计算分析

在隧道及地下工程建设中,因为地质与地形条件十分复杂,导致隧道塌方事故越来越多.塌方的不可预见性、后果的严重性、处理的复杂性,使其成为隧道施工中的重大难题.管棚利用钢管或钢插板件为纵向支撑,由于其刚度较大,跨越距离较长,是处理隧道塌方的一种有效形式.本文探讨了隧道塌方处理中管棚支护的力学机理,建立了一种简单实用的力学模型,进行了管棚的参数计算.结合十白高速公路四沟隧道塌方事故的处理进行分析,说明了本文模型的合理性及实用性,并通过数值模拟及现场监测验证了处理方案的正确性.     

隧道洞口施工地表预加固技术及应用

根据隧道洞口围岩特点,阐述了隧道洞口施工原则和地表预加固技术及适用范围,总结隧道洞口地表预加固技术的应用和进展情况,并在楚雄至大理一级公路大风坝隧道中应用了该项技术,取得预期效果.通过地表预加固措施,可改善围岩物理力学性能,提高围岩的自稳性,缩小围岩松弛区范围,减小围岩对初期支护的压力.锚杆、注浆管可起到悬挂岩土体作用.超前注浆可加固充填坍塌体,封堵地表水下渗通道.     

浅埋偏压小净距隧道管棚支护参数优化研究

为研究浅埋偏压小净距隧道管棚+超前小导管联合超前支护参数对隧道支护效果的影响,依托彝良隧道洞口段工程,通过FLAC^3D建立不同管棚注浆加固区厚度、长度、直径、环向间距和外插角度等参数下的三维模型工况,分析各管棚参数对围岩位移的控制效果。结果表明：增大管棚注浆加固区厚度、直径和长度可降低围岩位移,注浆加固区厚度为3 m、管棚直径为100 mm和长度为40 m较佳;随管棚外插角度和环向间距的增加,围岩位移逐渐增大,管棚外插角度为2°和环向间距为0.3 m较为合适。在管棚合理支护参数选择的基础上,将模拟值与现场监控量测值对比,验证所选支护参数的合理性和可靠性。     

厦门海底隧道明洞回填前后结构安全性分析

为分析评价厦门海底隧道明洞修筑后地基承载力不足引起的结构安全性问题,建立荷载-结构模型,采用ANSYS结构分析软件对回填前后明洞结构变形、受力和安全性进行分析和评估,给出了结构安全系数.明洞结构在回填前是安全的;回填之后,在回填土自重荷载作用下结构安全性不够,回填前应进行地基加固.     

海底隧道突水分析及其在翔安隧道中的应用

基于岩体极限平衡理论,分别对海底隧道正常地质段和断层处的突水机理进行了力学分析,给出了隧道突水的临界水压力公式.以翔安隧道2个风化深槽及2个断面为例进行了突水风险计算预测.分析表明:正常地质段,隧道突水临界水压力随着隧道半径的增大而减小,随着围岩的单轴抗压强度的增大而增大,随着隧道埋深的增大而增大;断层处,当破碎带倾角大于或等于围岩内摩擦角时,存在突水的可能,且破碎带倾角愈大、内摩擦角愈小,突水的可能性就愈大.     

云岭隧道围岩物理力学参数正演反分析

以FLAC差分程序作为模拟隧道开挖的正演工具，结合BP神经网络程序，对云岭隧道软弱岩层施工过程中量测的围岩位移进行反分析，确定围岩物理力学参数。将反分析结果代入FLAC程序进行正分析计算，计算位移与实测位移符合很好，证明了基于FLAC的隧道BP神经网络位移反分析的可行性。结果表明，反分析所得围岩物理力学参数改进了原勘测资料中的建议值，对隧道围岩稳定性评价及信息化设计具用实际意义。     

土体非线性对圆形隧道结构地震反应的影响

以圆形截面盾构隧道为模拟研究对象,利用快速拉格郎日分析的显式有限差分程序FLAC,分别讨论了土体为线性和非线性两种情况下,在不同刚度下隧道衬砌结构内力的变化规律.计算结果表明,土体弹性模量愈大,衬砌结构的内力愈小,且线性情况下衬砌结构的内力小于考虑土体非线性时衬砌结构的内力.     

高速铁路帽檐斜切式隧道洞门施工技术

帽檐斜切式洞门是目前高速铁路比较常见的隧道洞门,其结构复杂,施工中衬砌斜切面及帽檐轮廓线定位困难,测量放样较为繁琐;为全面认识此类异形结构,减少测量内业计算量,提高轮廓线定位精度,以长昆客运专线新竹湾隧道帽檐斜切式洞门施工为例,介绍其空间构造,探讨利用Auto CAD建立洞门三维模型直接获取轮廓线放样坐标的方法,同时提出洞门施工线型控制的可操作性措施,供类似工程参考.     

隧道开挖面附近约束损失分析

隧道开挖面附近呈现三维应力状态,分析开挖面附近围岩与支护的相互作用较为复杂。这种复杂的应力分析往往需通过三维数值模拟来解决。然而,采用径向虚拟支护压力的约束损失概念,能近似地将三维应力转换为二维应力进行分析。隧道约束损失通常以洞壁径向位移为研究对象,本文采用隧道围岩弹性变形以及塑性变形的收敛线,分析这两种情况下的约束损失与位移释放的关系,介绍了位移释放率沿隧道纵轴线的分布规律。采用FLAC3D模拟了静水应力场下无支护圆形隧道,研究了岩体膨胀角、摩擦角以及粘聚力对开挖面的位移释放率的影响,并和已有公式的纵断面曲线进行了比较。研究结果表明,隧道的位移释放率受岩体膨胀角影响较大,而受粘聚力的影响很小。     

山体隧道洞口段应力特征研究

隧道开挖必然导致洞口段原岩应力重新分布,针对洞口段围岩应力复杂变化及隧道支护受力情况,采用ANSYS有限元三维模拟,并结合现场试验,对浙江某山体隧道进行整体分析.直观地展示了围岩仰坡段受隧道开挖及山体地形地貌影响下应力变化特征,并表明坡趾是阻止失稳破坏的关键位置,衬砌内力与其自身刚度成正比关系等.对该隧道洞口段应力变化情况进行分析,以期对其他类似工程的研究提供借鉴意义.     

开挖过程中衬砌支护对隧道稳定性的分析

以承秦高速某隧道为背景,通过FLAC3D数值模拟隧道开挖支护过程,与施工测量相结合分析其在开挖过程中的变化规律,研究在开挖过程中衬砌对隧道沉降及应力作用的影响。