超大跨度隧道上台阶CD法直墙式临时支护研究

为提高超大跨度公路隧道建设中的施工效率、缩短施工时间,可将传统CD法改进为直墙式临时支护上台阶CD法。以佛羊岭隧道为依托,通过现场监控量测和数值模拟等方法研究了直墙式临时支护的变形规律和安全性。结果表明:佛羊岭隧道Ⅳ级围岩段施工过程中,初期支护能够较好控制围岩变形,其实际变形量远小于设计预留变形量,安全系数满足规范要求。可见超大跨度公路隧道在Ⅳ级围岩中采用直墙式临时支护的上台阶CD法施工是可行的。     

某人防工程隧道收敛变形的影响因素分析

隧道施工中，收敛量测对监视围岩变形，保障隧道安全施工起着重要作用。利用WRM-3型收敛计对某人防工程施工期围岩变形进行了量测。结合现场实际，通过对隧道收敛变形数据的分析，揭示了隧道收敛的变化规律，分析了隧道变形的影响因素。     

骡家山隧道施工监测及支护稳定性分析

骡家山隧道工程地质条件较为复杂,周边环境差,对施工要求严格,具有成洞条件差及断面结构形式多等工程特点,通过隧道在施工过程中的净空收敛、地表下沉、拱部下沉和结构应力分析等监测结果,将数值计算与量测结果进行比较。结果表明:净空收敛核心土开挖引起前方导洞收敛变形为20~40mm,拱部开挖为双侧导坑施工中最不利受力状态,钢拱架应力表现为拉应力,上台阶断面形状扁平度较大,拱部围岩出现拉应力区。     

大跨度隧道围岩-支护体系稳定性分析

随着复杂地质条件下大跨度地下空间修建的日趋增多,以工程类比法为主体的静态设计、施工已无法满足地下工程建设的需求.文中以重庆绕城高速公路环山坪隧道断层破碎带为例,应用大型有限元ADINA软件,结合现场监控量测成果和施工方案,预先计算出隧道开挖过程中围岩的位移随时间的变化规律以及在空间上的分布特点,在此基础上应用收敛-约束原理判断了围岩及支护体系的稳定性,并对支护参数和施工时机给出了更合理的建议.为隧道动态设计、合理施工提供了一种新的思路.     

隧道监测方法及线性回归技术研究

本文以猴子岩隧道为依托,着重讲述了监控量测方法及数据回归分析处理技术。按新奥法原理中的开挖与时间效应,进行线性回归分析,精确反映了隧道施工过程中断面收敛及沉降情况,体现了围岩变形的时间效应,为调整支护参数和施工方法提供了理论依据。     

连拱隧道边坡三维变形的现场监测与分析

结合工程实践,对连拱隧道施工中边坡变形进行相关监测,分析连拱隧道边坡三维变形随时间变化规律、空间分布规律及不同开挖工序引起的边坡变形特征.分析结果表明:(1) 边坡位移三维特征明显;(2) 边坡位移受隧道开挖扰动影响大;(3) 左、右洞上台阶开挖对边坡变形影响较大,为边坡变形控制的关键点;(4) 左洞上台阶和右洞下台阶开挖对边坡纵向的影响范围约为隧道跨度的2倍,右洞上台阶及左洞下台阶的影响范围约为隧道跨度的1/2.这些研究结论可为类似条件下连拱隧道边坡设计、施工和现场监测提供参考.     

木寨岭隧道大变形分级标准与支护时机研究

依托兰渝铁路木寨岭隧道工程,对建设过程中大量监控量测数据的统计分析,获得了木寨岭隧道最大水平收敛变形、沉降变形以及挤压大变形的分布规律。基于现场监控量测数据和现场施工过程调查,从有利于应力释放、支护变形可控及降低二衬挤压形变压力的角度,建立了炭质板岩隧道支护位移管理基准和挤压大变形分级标准,这些标准对于炭质板岩等挤压大变形地层中隧道的建设管理具有重要指导意义。最后,基于监控量测得到的初期支护收敛速率与大变形分级标准,开展了炭质板岩隧道二衬施作时机研究,结合工程经验类比,得到了大变形地层二衬施作时机的变形控制基准。这些基准在木寨岭隧道等其他隧道工程中得到了广泛的应用。     

监控量测在西庄隧道施工中的应用

以太佳高速公路第八合同段隧道工程为例,详细阐述了监控量测在隧道施工中的具体实施方案,并以实测资料为基础,对数据进行线性回归分析,反映隧道开挖后在一定时间内围岩收敛变形与时间的关系,及时了解和掌握隧道围岩的稳定状况,为指导施工及变更支护设计参数提供指导。     

监控量测技术在地铁盾构平移通道施工中的应用

依托北京地铁17号线工程,探讨监控量测技术在地铁隧道施工中的应用。对横通道特定断面采取监控量测,并结合现场掌子面情况对围岩进行有效分析。结果表明：施工完成后,平移通道围岩变形不大,基本处于稳定状态;地表沉降、拱顶沉降、周边收敛最终趋于稳定;钢拱架变形基本稳定,后期应继续对地表沉降、周边收敛等进行观测。     

监控量测在谷竹高速宴家隧道的应用

为了解隧道施工中各横断面在纵向上的变形相关性,以湖北谷竹高速宴家隧道为工程背景,对各断面拱顶下沉值和水平收敛值进行全过程监控量测,并利用数值模拟软件ABAQUS进行数值分析.通过对实际施工过程中监控量测和数值模拟结果的分析,总结出在纵向上各断面拱顶下沉和水平收敛与围岩性质的关系,指出拱顶下沉为控制施工的关键因素,是反映围岩稳定性和力学状态最直观的数据.     

李家峡拱坝左岸高边坡岩体变位与安全性态分析

实际工程中常遇到山体单薄,地质构造发育,表层岩体卸荷松弛,甚至蠕变或滑移等高边坡安全稳定性问题,因而加强对此类高边坡岩体的变位监测并对实测数据进行及时的处理与分析,对于确保工程安全具有十分重要的意义.据此,以李家峡拱坝左岸高边坡为例,探讨如何通过岩体变位监测资料来全面分析和评价高边坡安全稳定性.在对水库初次蓄水以来的谷幅位移和左岸高边坡岩体变位监测资料进行时空定性分析和变形疑点物理成因分析的基础上,应用最小二乘法建立了岩体变位各测点的逐步回归模型,并以其对测值年变幅的拟合与分离结果,定量分析水压、温度、时效等因子对高边坡变位的影响效应.研究结果表明:(1)在库水位逐步抬升至正常蓄水位的过程中,李家峡左岸高边坡岩体主要产生朝河心方向的下滑变位,但位移量相对较小;(2)库水位在2002年1月趋于相对稳定后,高边坡岩体变位逐步趋于收敛并保持稳定,目前其安全性态基本正常;(3)由于局部岩体 仍存在轻微下滑趋势,建议加强对这些部位的监测.     

软弱围岩隧道掌子面挤出变形特征分析

软弱围岩在隧道工程中经常遇到,它的空间大变形特征受台阶长度、台阶高度、工法及地应力水平等条件的影响。结合兰渝铁路两水隧道现场监测和数值模拟相结合的方法对软弱围岩隧道的空间变形特征进行了详细分析。研究结果表明:围岩越弱掌子面纵向挤出变形大小及变形速率越大,掌子面挤出变形受上台阶断面开挖高度和围岩级别影响较受台阶长度影响显著;在洞周先行变形中,拱顶下沉较水平收敛更加明显;初始地应力场应力水平增高,隧道掌子面挤出变形会大幅增加。研究结果可为指导隧道的施工和设计提供有效依据。     

富水软岩隧洞变形特征及变形机制分析

 基于库尉引水隧洞现场监测资料,对富水软岩隧道的变形特性及变形机制进行分析。研究表明：侧墙收敛变形是拱顶沉降变形的2～3倍,且前者稳定时间长。土质软岩隧道的变形受时空效应综合作用的影响,即使在开挖面影响范围之内,时间效应也能产生很大比例的变形。侧墙变形受空间效应影响范围为4D～5D,与拱部变形相比,其时间效应更为显著。围岩–支护结构的变形在不同部位的特性主要是由各部位的围岩变形方式和应力释放规律所决定的,侧墙处围岩应力释放时间效应明显,塑性区不断增长发展,形变压力也随时间增长难于稳定。拱顶处存在一定深度范围内的围岩整体下沉现象,围岩压力稳定时间短。该研究对软岩隧道施工、监测具有一定指导意义和参考价值。     

膨胀土条件下隧道下穿既有地铁车站CRD开挖工法优化

为保证膨胀土条件下新建隧道施工和既有结构的安全,以合肥地铁5号线下穿既有地铁车站工程为依托,考虑膨胀土胀缩性及裂隙性等不良特性,对其采用了袖阀管注浆加固方法。基于CRD工法的开挖工序和循环步距提出了不同优化方案,并通过PLAXIS 3D岩土有限元软件,模拟了计算隧道及周边地层的受力和变形,选择出了最优方案。该研究表明:不同开挖工序对洞周位移有一定影响;1.5 m循环步距情况下的拱顶沉降和净空收敛是0.5 m的1.55~3倍。最后,选定以左上→右上→左下→右下的开挖工序、0.5 m的循环步距作为最优方案并进行现场施工。结合监测数据分析表明,隧道自身和既有地铁车站基本处于安全稳定状态,该优化方案合理可靠。     

裂隙岩体渗流场与应力场动态全耦合参数反演

 考虑到裂隙岩体渗流和力学行为的发生与发展往往是一个动态过程,同时现场观测资料也是一个动态的时间序列,为能及时利用现场量测的新增信息使参数反演更为合理,基于求解非恒定渗流场与弹性位移场动态全耦合正分析理论与方法,应用建立的混合遗传算法作为优化算法,同时利用水头、位移等多类型动态观测资料,建立了裂隙岩体渗流场与应力场动态全耦合的参数反演思路。为避免在耦合反问题中由于利用多类型量测资料所带来的量纲问题,采用了各时刻水头、位移的相对值来构造量纲一的目标函数。待反演参数同时考虑了力学参数与渗流参数两种类型,包括岩块的弹性模量、各组裂隙的切向与法向刚度系数、各组裂隙的初始等效渗透系数等。最后以一简单裂隙岸坡为算例,针对库水位快速上涨情况,以各时刻的动态全耦合正分析结果作为“假想”的实测数据,进行动态全耦合参数反演。反演结果表明,利用不断新增的实测资料可提高反演精度,最终获得的参数反演解与理论解吻合很好。     

地下洞室监测位移场的反演和围岩稳定评判分析

 针对地下洞室开挖过程中有限的位移监测仪器仅能反映局部围岩变形的情况,提出一种基于整个洞室围岩变形空间场的围岩稳定评判方法。首先通过物理场,对监测数据进行标准化处理,引入监测数据以外的围岩变形信息,然后进行三维空间反演。根据反演结果,运用警戒线法对洞室整体围岩进行评价。该评判方法已成功应用于瀑布沟、溪洛渡等大规模地下洞室的施工开挖围岩稳定分析中。实践表明,该方法能及时反映整个洞室群围岩的变形情况,相对其他数值计算方法能对围岩稳定做出快速、精确、直观的评判。     

隧道及地下空间结构变形的数字化近景摄影测量试验研究

为解决大型隧道及地下空间结构变形测量中所面临的困难，提出一种基于数字化近景摄影测量技术的非接触测量方法。该方法使用非量测数码相机，不需在现场布设像控点，完全自由设站，可获得大量监测点在同一时刻变形的整体信息。与传统的收敛仪法和全站仪测量方法相比，该方法具有现场作业时间短、观测信息量大、作业安全等优点。现场试验表明，其观测精度已达到较高的水平，是一种很有发展潜力的结构变形监测手段。     

TDR边坡监测系统的计算模型及试验初探

针对TDR(时域反射法 )技术在边坡监测中的应用 ,阐述了TDR边坡监测系统的组成及测试原理 ,建立了TDR测试系统的计算模型。结合试验数据 ,应用反馈系统理论计算分析了电磁波在同轴电缆中的传播特性及同轴电缆的剪切变形对TDR波形的影响 ,验证了本文计算模型的合理性     

四川丹巴甲居滑坡动态变形过程三维系统监测及数值模拟分析

 受青藏高原地质构造作用的影响,我国西南山区分布着大量成因类型多、机制复杂、突发性强、变形破坏发展趋势难以预测、失稳后破坏性大等特点的堆积体滑坡。甲居滑坡为大渡河上游一巨型松散堆积体古滑坡局部复活,针对滑坡动态变形过程和失稳破坏迹象,综合采用GPS地表位移监测、干涉InSAR监测和深部位移监测(测斜仪),3种监测技术优势特点并相互结合构成三维系统监测网。根据监测成果分析,判别其当前为浅表层加速变形破坏和深部缓慢变形的演化阶段;研究其变形失稳模式为浅表层滑移–拉裂失稳破坏和深部蠕滑–拉裂变形的复合模式;并利用FLAC3D数值模拟滑坡在动态变形过程中滑坡体内的应力场、位移、塑性破坏区分布特征的变化。     

紫坪铺水电站2#泄洪洞进水口边坡变形特征及其机理研究

四川省紫坪铺水电站2#泄洪洞进水口高边坡地质条件复杂,坡脚和中部的L9,L10软弱岩带上盘均出现明显倾倒变形迹象,并发生过几次垮塌。通过对该边坡的物质组成、结构特征、以及边坡开挖等因素的分析研究,阐述了其变形机理说明这类由下软上硬岩性组成的反倾边坡,其变形破坏模式为压缩–倾倒和滑移复合型。变形首先以层间软弱岩的不均匀压缩变形为先导,进而引起上部岩体倾倒,沿顺坡向结构面拉裂。采用二维有限元数值模拟,分析了这类边坡在开挖过程中的应力和变形的特征及其变化规律,进一步验证了上述的机理模型。