复杂地质条件下公路连拱隧道开挖稳定分析

通过对金丽温高速公路土羊湾连拱隧道的复杂地质条件进行调查和分析，利用ANSYS软件模拟了隧道开挖及加固过程，分别详细分析了在不同开挖步中隧道区域围岩的变形场和应力场及其变化特征。分析结果表明由于中隔墙和衬砌的重力作用，加固后围岩的向上位移值减小而向下位移值增加；而加固后研究区域的Y向应力均减小，说明衬砌很好地起到了加固围岩的作用。     

青岛某隧道盾构法与矿山法施工交界处围岩快速加固方法与应用

隧道开挖遇到上软下硬地层等不良地质条件时，常采用多种开挖方法交替施工，不同开挖方法交界处的围岩若采用单一加固方式如隧道内超前注浆、洞内帷幕注浆等易引起隧道围岩的涌砂与塌方，甚至引起突水风险。本文基于青岛地铁某区间隧道围岩较为破碎且含水丰富等特点，提出了上软下硬地层、左右线地质条件差异较大以及地下水丰富(连通海水)等不良地质情况下盾构法与矿山法隧道交界处的一种安全、稳定且快速的加固方法。实践证明，该加固方式提高了围岩的力学性能，从而保证了隧道的安全施工，并减少了开挖引起的地面沉降。     

隧道围岩稳定性的工程地质判别方法

由于围岩稳定性决定了隧道支护方法和开挖方式,因此正确合理评价围岩稳定性,对隧道设计施工合理性和运营安全性都起到重要作用.围岩稳定性受众多的因素影响,但稳定性评价主要以围岩性质及强度、围岩结构及结构面特征、初始地应力场、地质构造及地下水为指标.文章在分析稳定性评价指标的影响机理基础上,以某公路隧道为实例,通过勘测资料和现场开挖围岩揭露,以工程地质判别方法从围岩岩性、结构面特征等方面对围岩开挖稳定性进行了评价.     

破碎围岩浅埋偏压隧道衬砌荷载的计算方法

隧道洞口大都会面临围岩破碎、浅埋和偏压等不良地质地形情况,现行规范只给出了偏压隧道衬砌荷载的计算方法.对于破碎围岩浅埋偏压隧道,根据现场情况及实测的衬砌受力和变形特征表明其与规范假定不同,不宜直接利用规范方法.通过工程实例分析及隧道三维数值分析结果提出了浅埋偏压隧道破碎围岩的破坏模式,即隧道开挖后深埋侧岩体滑塌下落挤压...     

软弱围岩隧道施工质量控制分析

随着我国道路建设的快速发展,出现了大量软弱围岩隧道开挖,存在围岩类别多、地质情况复杂、施工环境要求高、工期短等困难。分析了软弱围岩隧道施工质量控制的要点及质量控制重点,从而为软弱围岩隧道施工工期及施工安全提供有力保障。     

超前地质预报技术在断层破碎带中的综合应用

根据红土山隧道地质特征,采用TGP206地质超前预报系统、地质雷达预报及钻探相结合的方法,对岩层破碎带进行地质超前预报;并对比分析了红土山隧道断层破碎带的预报成果与实际开挖围岩地质状况,验证了超前地质预报结果的准确性,说明超前地质预报在隧道施工中应用的必要性和多种预报手段结合的重要性。     

高原冻岩隧道施工中融化圈深度对围岩稳定性的影响分析

冻岩隧道施工中，开挖、初衬、保温层和二衬等作业，产生的施工热量及洞内外空气的热交换，将影响冻土围岩原始地温场。这种地温场的扰动，破坏了冻土地层的热力学平衡。使其冻土的热物理力学性能发生改变，其中包括冻土的融沉性、冻土回冻过程的膨胀性以及隧道的稳定性等工程力学性能。因此，保护冻土、减少施工对冻土原始地温场的扰动是冻土隧道施工的重要控制因素之一。通过建立冻土围岩、支护衬砌结构、隔热保温层和洞内环境气体热力学模型，根据实际工况和实测洞内环境温度及地温，应用ANSYS有限元程序，对不同施工工况下围岩的温度场变化进行模拟，分别研究毛洞暴露时间、初衬施作时机、初衬持续时间等不同状况下，冻岩温度场的扰动规律、融化圈深度。根据不同施工方法下融化圈大小对洞室稳定性的影响，为冻土隧道施工控制和决策提供科学依据。     

软弱围岩隧道施工质量控制分析

随着我国道路建设的快速发展,出现了大量软弱围岩隧道开挖,其存在围岩类别差、地质情况复杂、施工环境要求高、工期短等困难。分析了软弱围岩隧道施工质量控制的要点及质量控制重点,从而为软弱围岩隧道施工工期及施工安全提供有力保障。     

软弱围岩隧道施工控制关键技术

针对软弱围岩隧道跨度大、埋深浅、地质情况复杂、施工环境要求高等特点,对此类隧道的施工控制关键因素进行了探讨,提出了新奥法施工的主要开挖方法,为软弱围岩隧道施工积累了经验。     

武广客专大断面软弱破碎围岩隧道开挖及支护

就武广客专大断面软弱或破碎围岩隧道的开挖方法和支护措施进行了分析,探讨了适用于大断面不同地质情况低级别围岩隧道的快速开挖和支护技术,指出大断面客专隧道选择开挖方法时应结合具体地质条件,施工技术和现场管理水平决定。     

隧道开挖的围岩损伤扰动带分析

在给出隧道开挖损伤扰动带的概念、主要影响因素基础上,提出了隧道开挖损伤扰动带的力学、渗流特征及表征方法。在现场实测基础上,利用数值法研究了隧道开挖后的不同开挖方法的变形、渗流场变化规律。结果表明:开挖损伤主要决定于隧道开挖方法;隧道开挖引起的渗流影响边界大于力学影响边界。研究结果有助于合理地建立隧道开挖问题的流固耦合模型。     

隧道开挖问题的水力耦合计算分析

隧道工程中的地下水问题是富水地层中普遍存在的重要问题,地下水流动对隧道围岩稳定性有重要影响。本文利用解析法给出了饱和孔隙介质地层中考虑地下水渗流力作用下的应力。位移表达式;提出了隧道水力耦合数值分析中的耦合计算模型的建立方法并进行数值模拟分析。数值计算结果表明在考虑渗流影响条件下,隧道周边位移最大增加17．0％,最大剪应力最大增加10．3％。在不考虑衬砌条件下,由于渗流引起的渗流力增加了围岩的应力、位移,从围岩-支护结构共同作用原理考虑,进行隧道支护结构设计时是应该考虑渗流效应的。     

软土地下工程与深基坑研究进展

针对当前国内外软土地下工程研究现状进行系统概括和评述,重点探讨深基坑和盾构隧道两种典型地下工程涉及的关键土工问题。其一是复杂地质及环境条件下软土基坑工程的分析方法与新技术,包括基坑围护结构受力分析、基坑抗隆起稳定性分析、渗流对基坑稳定性的影响、深基坑工程中的冗余度问题、软土基坑工程的新技术;其二是软土隧道工程的稳定与变形问题,包括隧道开挖面稳定性分析、渗流对隧道开挖面稳定性的影响、隧道纵向不均匀沉降与长期沉降、隧道地震响应分析与动力模型试验;最后是软土地下工程施工的环境土工效应,包括基坑开挖引起的土体变形、隧道开挖引起的土体变形、地下工程开挖对周围环境的影响。     

An approach to assessing the hydraulic conductivity disturbance in fractured rocks around the Syueshan tunnel,Taiwan

The Syueshan tunnel, a long and recently completed tunnel in Taiwan, suffered many collapses due to huge groundwater surges during excavation. Thus, variations in hydrological conditions in fractured rocks after excavation have become a topic of interest in the field. A proposed model has been developed to predict the disturbance of hydraulic conductivity caused by excavating around the Syueshan tunnel in fractured rocks. The closure of fractures is assumed to be the sole factor that causes hydraulic conductivity changes, and a hyperbolic relation between normal stress and closure is introduced instead of using a linear relation in this estimation. The magnitude and range of disturbed hydraulic conductivity are straightforwardly evaluated by coupling the models of the redistributed stress, stress-dependent closure and the cubic law. A computer program, UDEC (Universal Distinct Element Code), is used to estimate the relation between normal stress, closure, and the disturbed stress after excavation. Linking the model of redistribution stresses and closure, the variation of apertures in the excavation’s disturbance zone can be obtained and the change of hydraulic conductivity estimated by the cubic law. Results show that the effect of the fracture parameters on the permeability changes and the redistributed stresses is the principal cause of hydraulic conductivity changes. Furthermore, large increases in tangential stresses result in the closure of fractures, so that excavation is not the immediate cause of groundwater surges. In addition, reductions in radial and increases in tangential hydraulic conductivity form a permeable excavation disturbance zone around the tunnel. This axial channel would become a diversion of regional groundwater, causing the huge seepage at the intersection of the fractured zone.     

暴雨与河流水位涨落耦合作用基坑稳定性分析

雨季施工时基坑工程受暴雨入渗以及邻近河流水位涨落耦合作用,容易发生渗透破坏事故。基于裘布依(Dupuit)假定建立分层地基地下水耦合渗流方程,以此确定在暴雨入渗以及河流水位涨落耦合作用下基坑周边地下水位。同时基于渗流-应力耦合分析理论与Midas分析软件,以某基坑工程实例为研究对象,建立基坑工程渗流-应力耦合分析模型,对基坑工程渗流破坏现象进行分析研究,由此得出了对其它工程有重要参考价值的结论。     

暗挖地铁隧道减震爆破技术

暗挖矿山法地铁隧道施工,周边建筑多,要求爆破作业极大限度地减少对周边环境的干扰。本文结合工程实例介绍减震爆破的控制过程和爆破方法。     

上海地铁四号线董家渡修复段基坑降水实录

根据基坑开挖工况、地质条件和环境要求和抽水试验制定坑内降水方案,对上海地铁四号线董家渡段地层塌陷隧道进行原位修复降水。采用承压含水层降水三维渗流与土体变形控制耦合数值模型进行数值模拟,模型参数由现场抽水试验确定,模拟结果与施工中实际数值吻合较好。采用降水综合控制信息图反映水位、沉降、开挖深度及流量历时变化,有效地保护了基坑临近建筑物。     

隧洞地下水渗流场变化对衬砌受力影响的数值分析

为研究隧洞地下水渗流场变化对衬砌结构受力的影响,通过建立平面应变渗流耦合有限元模型,对隧洞开挖、设置排水管、进行固结灌浆等不同施工工况进行了数值模拟,动态地分析了不同施工措施时的地下水渗流场变化以及相应对衬结构受力的影响。     

基于连续介质模型的海底隧道渗流问题分析

 与普通山岭隧道不同，海底隧道的一个显著的特点就是有着无限的水源对海底隧道进行补给。海底隧道开挖引起的地下水渗流带来两方面的问题：一是结构水荷载的确定问题，二是涌水量的预测问题。将围岩看作各向同性连续介质，针对这两方面的问题进行研究。明确孔隙介质中水压力的实质；根据国内外最新研究成果，针对山岭隧道和海底隧道不同的边界条件，对各向同性渗透系数下平面半无限含水空间圆形隧道稳定渗流的涌水量和水压力分布的解析解进行分析；以青岛胶州湾海底隧道为工程背景，采用数值方法比较应力场对渗流场的影响，以及围岩渗透系数、水深、注浆圈渗透系数和注浆圈厚度的改变对围岩孔隙水压力和洞内涌水量的影响。分析结果表明：隧道开挖的成拱效应对围岩孔隙水压力的分布和洞内涌水量的大小影响不大；在不考虑渗流场和应力场耦合作用、水深一定条件下，渗透系数的改变不会影响毛洞孔隙水压力的分布；隧道洞内涌水量随着围岩渗透系数或围岩上覆海水深度的增大呈线性增大；注浆圈渗透系数的减小和注浆圈厚度的增大都可以达到减小隧道洞内涌水量的目的，在实际施工中应该在注浆的经济性和其堵水效果两方面进行综合分析，确定最优化的注浆参数。     

地铁近距离平行隧道有限元数值模拟

对近距离双孔平行隧道，不同的开挖顺序会有不同的结果，第二孔隙道是在第一孔隧道扰动之后的地层中修建的，地层刚度条件不再对称，第二孔隧道的修建又对已建的第一孔隧道有影响，这一影响又与围岩类别，隧道间的间距，开挖和支护方式等因素有关，应用ANSYS程序对这些因素进行了分析，揭示了这类隧道在开挖之后地表和拱顶下沉的规律。分析表明，第二孔隧道的掘进对已修建的第一孔隧道有较大的影响，这时的分析即不同于单孔隧道，也不同于交错重叠隧道。