非对称小净距隧道施工顺序优化分析

结合在建的大连至旅顺中部通道工程,建立有限元数值模拟分析模型,针对非对称小净距隧道不同施工顺序,从拱顶下沉、水平位移、初期支护内力以及围岩塑性区方面进行对比分析。结果表明,非对称小净距隧道小断面先行、较大断面后行在控制隧道周边拱顶下沉、水平围岩、初期支护结构内力以及中间岩柱整体稳定性更有效。因此,小断面先行大断面后行为非对称小净距隧道的最佳施工顺序。     

华莲西路小净距隧道双侧壁导坑法动态开挖数值模拟分析

以大断面小净距隧道华莲西路隧道为背景,采用ANSYS有限元程序对该隧道Ⅴ级围岩双侧壁导坑法施工的力学行为进行全过程数值模拟研究。根据模拟结果,对围岩变形、围岩塑性区、衬砌应力及支护结构受力进行研究分析,研究结果表明大断面小净距隧道复杂地层条件下Ⅳ、Ⅴ级围岩段采用现有的施工工艺和支护参数是可行的,围岩变形可控,支护效果显著。同时给出了华莲西路隧道设计和施工的关键点,具有重要的工程意义和现实意义。研究成果可为日后类似工程的设计、施工和研究提供有益的借鉴和参考。     

大断面小净距市政隧道施工过程变形行为研究

以福建省泉州市高山岩2号和3号(东西侧主线)隧道为研究背景,采用有限元分析软件对大断面小净距隧道开挖过程中围岩变形进行模拟。研究表明:大断面小净距隧道在不同的工况下围岩变形不同,且对拱顶沉降的影响大于周边收敛,隧道开挖的先后顺序不同对围岩周边的扰动影响区域也不同。根据数值模拟分析结果可为该类隧道施工选择合理的开挖施工方法及施工顺序,以确定最优开挖方案。     

浅埋偏压小净距隧道围岩压力分布与围岩控制

根据浅埋偏压小净距隧道受力特点,研究推导了考虑施工工序及地形坡度的浅埋偏压小净距隧道围岩压力计算公式。分析了考虑不同地形坡度及同一坡度不同埋深2种工况下地形坡度及埋深对围岩破裂范围、水平侧应力、拱顶压力的影响规律,并指出了浅埋偏压小净距隧道围岩压力在考虑地形坡度下与水平地表下分布规律的差异,建立了3DEC数值模型以对上述理论规律进行验证,结果表明,数值分析规律与理论推导计算规律相吻合。将理论计算公式应用于马嘴隧道出口浅埋段隧道稳定性计算,由计算所得围岩稳定性系数及现场隧道变形监测结果提出隧道围岩及地表稳定性处理措施。     

岩石弹塑性损伤-渗流参数反演及其在小净距隧道中的应用

分析地下工程施工过程中围岩稳定性时,应考虑到岩石损伤演化对宏观力学性质的影响;在富水地区,地下水的渗流作用对围岩稳定性的影响也不容忽视。实验室所确定的本构模型参数与现场实际参数有较大的偏差,因此根据现场位移进行参数反演是十分有必要的。本文以在建的大东山隧道为工程依托,将差异进化算法与自行开发的弹塑性损伤-渗流耦合计算模型相结合,对损伤参数和渗透系数进行参数反演,并将所得结果用于有限元正算当中,分析了不同水头高度下岩石的损伤演化规律。     

鹤上隧道围岩松动圈测试与分析

围岩松动圈是评价围岩稳定性的重要参数之一,文章结合大断面小净距鹤上隧道的工程实践,采用声波法和多点位移计法对隧道围岩松动圈进行了测试分析,获得了整个隧道断面松动圈的分布;基于测试结果,验证了该隧道锚杆设计支护参数的合理性,为围岩松动圈支护参数的确定提供了依据和指导.     

浅埋双侧偏压小净距隧道衬砌荷载及其参数敏感性分析

为了研究浅埋双侧偏压小净距隧道开挖的破坏模式及衬砌荷载分布规律,通过现场调研和数值模拟的方法对4种典型计算模型进行分析,分别获得了该类型隧道先行洞开挖和双洞开挖后隧道的破坏模式。然后针对该类型隧道的破坏特点,在基本假定的基础上建立了浅埋双侧偏压小净距围岩压力计算的力学模型,并结合公路隧道设计规范中有关成果,推导出能够考虑隧道左、右洞先后施工过程的隧道围岩压力计算理论。此外,通过数值模拟的方法对该类型隧道的围岩压力计算参数进行敏感性分析,获得了各计算参数对该类型隧道围岩压力的敏感性影响规律。     

小净距隧道断面施工过程的数值分析

对浅埋小净距隧道施工过程进行数值模拟,研究了不同开挖顺序下施工力学数值模拟,分析了不同开挖顺序下的洞身沉降、地表沉降,并进行了比较。同时,研究了最终围岩应力、位移以及中墙岩体位移。研究结果表明:对于同一平面内两个断面尺寸大小不同的小间距隧道施工,先开挖大断面隧道后开挖小断面隧道,优于先开挖小断面隧道后开挖大断面隧道;拱顶、拱底和中墙岩体均是施工中应关注的部位。     

非对称小净距隧道合理施工方法和工序分析

通过有限元软件ANSYS对非对称小净距隧道进行了二维弹塑性数值模拟,研究分析了采用不同施工方法及工序时对隧道的力学特性、围岩稳定性的影响,结果表明:从总体看,隧道分部开挖要优于全断面开挖,但分部开挖由于多次扰动围岩,反而对中墙不利;先行洞断面较大时,其本身的存在对后行洞的影响也较大;隧道净距的变化对非小净距隧道的围岩稳定性有重要影响。     

浅埋小净距隧道围岩压力计算与监测分析

以<公路隧道设计规范>(JTG D70-2004)为基础,结合小净距隧道的特点,对浅埋小净距隧道的围岩压力进行理论分析和探讨,提出考虑隧道双洞先后施工过程的围岩压力分析模型和计算方法.通过算例分析围岩压力分布规律及其影响因素,指出浅埋小净距隧道围岩压力分布的偏压特征,即隧道内侧垂直压力大于外侧,内侧侧压力小于外侧.最后通过工程监测实例对理论计算结果进行对比分析和验证,表明理论计算公式和分析模型的合理性,并提出以相对最不利的先行洞偏压状态围岩压力值进行支护参数设计的建议.研究工作可为今后围岩压力分析计算和隧道结构设计提供有益的借鉴和参考.     

大断面小净距隧道力学特征分析

本文针对大断面小净距隧道的的力学特征,从单一隧道、双洞隧道的力学模型,对小净距隧道围岩应力集中基本特征及小净距隧道围岩稳定性及岩柱加固特征进行分析,并对其设计的模型研究发展未来进行了展望。     

大断面小净距城市隧道洞口段穿越散岩堆积体施工技术

以曾家岩北延伸段二标段火凤山隧道工程为背景,采用FLAC3D软件研究不同施工工法、开挖顺序对大断面小净距城市隧道围岩变形规律的影响。结果表明:散岩堆积体地层条件下,隧道开挖采用台阶法造成的竖向位移较大,CRD法开挖围岩变形较小。由于左线隧道埋深大于右线隧道,左线隧道各监测点竖向位移均比右线隧道大。隧道开挖顺序对围岩变形有明显影响,右洞先行开挖竖向位移最小,左洞先行开挖次之,同时开挖最大。     

大断面小净距隧道围岩力学特性分析

以刘家峪大断面小净距隧道为例,介绍了该隧道的特点,并通过数值模拟计算,探讨了大断面小净距隧道与普通小净距隧道力学特性的区别,为今后大断面小净距隧道的设计和施工提供了参考依据。     

大断面小净距隧道中间岩柱加固设计和施工措施

采用理论分析模型与计算机数值模拟相结合技术,对Ⅴ、Ⅳ类围岩条件下的大断面小净距隧道进行隧道拱顶下沉、地表沉降、中间岩柱位移及围岩稳定性的对比,分析中间岩柱加固方法,为工程设计和施工提供参考和指导。     

软岩浅埋段大断面输水隧洞围岩参数反分析

本文针对位移反分析法在隧道设计与施工过程中的实际应用进行可行性研究,以浙江临海市大田平原排涝隧洞工程为研究背景,对所选反演参数进行了黄金分割优化迭代计算,结合现场监测数据和FLAC~(3D)有限元软件,对围岩松动区进行了位移反演分析和隧道数值模拟计算。研究结果表明,利用该类反分析方法得到的围岩反演参数组合较为可靠。对同一隧道断面的拱顶进行锚杆应力数值模拟,与对应点的监测数据比较吻合,进一步验证了反分析参数的可靠性。     

城市复杂环境下浅埋非对称小净距隧道施工方法研究

为了研究非对称小净距隧道下穿城市中心区的优化施工方法,依托重庆某地铁隧道工程,通过工程类比,确定了非对称小净距隧道施工方法分别为CD法和双侧壁导坑法。利用有限元软件对不同施工顺序下隧道围岩塑性区发展、围岩变形和地表构筑物沉降进行对比。结果表明,非对称小净距隧道中间岩柱受力复杂,大部分处以塑性区,施工应重点关注;大洞开挖后小洞应力、变形发生较大变化,发生偏压;先开挖小洞比先开挖大洞对围岩的扰动和建筑物影响更小,对施工更为有利;采用CD法和双侧壁导坑法施工,隧道围岩位移、地表构筑物沉降均小于允许值,施工偏安全。     

高速公路大跨隧道最小安全净距研究

在江南低山丘陵区高速公路隧道建设中,由于地形条件的限制,高速公路分离式大跨隧道的净距不能满足规范要求而设计采用双洞方案时,隧道净距的减小应做出充分的技术论证和比较研究。在明确小净距隧道最小安全净距概念的基础上,提出以围岩位移、主应力以及支护结构主应力随净距的减小是否发生突变,并结合中间岩柱是否出现塑性区综合判定最小安全净距的新方法。采用三维快速拉格朗日程序,考虑实际地形条件,针对破碎的Ⅳ级围岩在设计支护参数、实际施工方法条件下,不同净距高速公路双向6车道大跨隧道的施工过程进行数值模拟。通过对模拟结果的综合分析,比选出复杂地形高速公路大跨隧道的最小安全净距为隧道开挖跨度的0.5倍。研究成果可为低山丘陵区高速公路小净距隧道的净距优化提供理论参考。     

软岩小净距隧道中夹岩柱分区及加固方法研究

中夹岩柱是软岩小净距隧道围岩稳定控制的关键部位。结合具体工程,提出对中夹岩柱进行区域划分,针对软弱围岩,采用二维有限元计算方法,对中夹岩柱预应力锚杆及注浆加固、中岩墙预应力锚杆加固和中夹岩柱不同加固组合方式进行了研究。数值计算结果表明:在中夹岩柱各区加固中,中岩墙加固是最重要的,对其进行加固,可以减小隧道变形,提高围岩稳定性,改善支护结构的力学状态;各种加固方法对于不同级别的围岩其加固效果不同,在软弱围岩中,注浆加固比对拉锚杆或预应力锚杆效果更显著;加固参数应根据围岩级别、净距大小、中夹岩柱加固组合方式等综合确定,围岩越差,净距越小,则注浆参数应提高越大。     

软岩小净距隧道施工力学效应研究

以软岩小净距隧道在不同开挖方式下达到稳定后围岩和复合衬砌的力学效应为对象,重点分析不同开挖方式下锚杆、喷射混凝土层和二次衬砌的受力特点,考察不同净距对中夹岩柱塑性区的影响.结果表明：施工小净距隧道应慎重选择后继施工隧道的开挖方式;后继隧道施工的开挖方式直接对先行既有隧道锚杆、喷射混凝土层和二次衬砌应力状态产生很大影响;中夹岩柱塑性区大小与净距紧密相关,同时,隧道埋深和围岩类别也是影响塑性区大小的重要因素.     

偏压小净距隧道围岩压力分析

偏压小净距隧道是一种较新的隧道形式,受力状况较为复杂,目前尚没有其围岩压力的理论计算方法.为此作者对偏压小净距隧道围岩压力进行了理论探讨,得出了滑动破裂角、侧压力系数及垂直围岩压力的理论计算公式.分析了隧道间的净距对围岩压力的影响以及地面倾斜角度和净间距对隧道内侧压力系数的影响,可为类似隧道的设计提供参考.