双连拱隧道施工技术研究

目前国内外双连拱隧道施工均采用从中导洞、侧壁导洞开挖,初期支护到中隔墙浇筑,主洞开挖,衬砌施工等传统施工方法,在有限的施工期限内采用传统的施工方法不能满足施工进度要求。通过技术研究,将各施工工序有机结合和无缝对接,使双连拱隧道施工更加科学、合理、快捷、有序。该项技术研究具有广泛的市场前景,对其他双连拱隧道工程的开挖施工项目具有借鉴、指导价值。     

黄土连拱隧道设计技术研究

由于黄土具有结构性、欠压密性和土结构性受损易发生湿陷等特性,再加上公路连拱隧道施工开挖工序多,结构受力复杂.这就对黄土连拱隧道的设计提出了更高的要求.结合青银国道主干线离石至军渡(晋陕界)段离石和王家会两条黄土连拱隧道工程,对黄土连拱隧道的洞门口设计、洞身设计、中隔墙及其基础设计、隧道的防排水系统设计和施工方案的设计进行了探讨,提出了合理的设计方案.     

偏压黄土连拱隧道掌子面纵向间距优化研究

连拱隧道与普通分离式隧道一个显著的区别就是连拱隧道的双洞在不同的施工阶段对另外一条洞的稳定、中隔墙的偏移等都有很大的影响。为此,很有必要建立三维弹塑性非线性方法对施工过程进行仿真模拟。以国内首条黄土连拱隧道山西离石连拱隧道为研究对象,采用数值分析软件FLAC3D,通过对离石黄土连拱隧道动态施工的三维数值模拟,对偏压黄土连拱隧道施工中开挖面空间效应、左右两洞的相互影响及中隔墙稳定性进行分析,从而确定偏压黄土连拱隧道施工过程中左右主洞掌子面的合理纵向间距。     

黄土连拱隧道施工方法模型试验研究

利用公路隧道结构与围岩综合试验系统,对南关黄土连拱隧道施工进行相似模型试验,研究了黄土连拱隧道围岩在隧道施工中的位移发展过程、隧道围岩的最终位移及围岩的稳定性;试验结果表明,小洞径的黄土隧道自稳能力较强,随着开挖跨度的增加,洞周位移增加较快。     

双连拱隧道不同施工工法的施工力学机理数值分析

为了研究双连拱隧道不同施工工法下的位移和受力特征,确保施工安全顺利进行,依托惠州市四环路南段西坑东双连拱隧道工程,采用MIDAS有限元软件分别对Ⅴ级围岩下三导洞法施工、Ⅳ级围岩下中导洞法施工进行模拟,得到拱顶沉降、洞身位移、锚杆轴力以及中隔墙内力的计算结果。通过对结果进行对比分析,为西坑东双连拱隧道的施工提供相关建议。     

仰拱一次性开挖长度对黄土连拱隧道稳定性影响研究

为了研究合理的黄土连拱隧道仰拱一次性开挖长度,减少工程灾害和加快施工进度,先从力学机理上分析了仰拱一次性开挖长度对隧道稳定的影响。然后利用有限元方法模拟和自行设计的隧道试验系统进行模型试验,分析了不同的仰拱一次性开挖长度对地表沉降、洞周附加水平位移和中隔墙的受力影响。最后提出了最佳的黄土仰拱一次性开挖长度,并应用于黄土连拱隧道的施工。     

双连拱隧道施工技术

针对连拱隧道埋深浅、长度短、偏压及跨度大的特点,进行了双连拱隧道施工方案比选,论述了三导洞施工技术在连拱隧道中的应用,并指出三导洞施工法的应用既保证了隧道顺利安全地完成,又确保了工程进度,赢得了社会效益。     

市政道路双连拱隧道主体结构的优化设计策略

随着城镇化进程的加快,山城中连拱隧道的建设越来越多,在围绕双连拱隧道展开施工时,常规的中洞法在实际中应用较多,也较为成熟,但是中洞法施工不但施工工序繁琐,施工工期较长,同时中隔墙结构防排水效果也难以保证,这显然与快速增长的城市交通需求难以匹配。因此,如何优化传统的隧道主体方案结构,如何提高双连拱隧道的实施效率,是当前设计人员面临的一个较为棘手的问题。对此,本文以某双连拱隧道工程为背景,对其主体方案设计进行分析研究,提出一种优化策略。工程实践表明,将常规的中洞法施工改为双洞法施工是一个行之有效的连拱隧道实施方案,这将大大减少施工难度、加快施工进度,产生良好的经济和社会效益。     

软弱围岩浅埋双连拱隧道导洞施工坍方处治与分析

以某双连拱隧道不良地质段导洞施工过程中遇到的坍方及处置措施为例,分析不良地质状况下的双连拱隧道导洞施工坍方问题,进一步以寻求其处治和预防方法。     

偏压连拱隧道施工方法数值模拟研究

结合云南元磨高速公路上的忠爱桥偏压连拱隧道的设计、施工和地质情况,对软弱围岩条件下的公路偏压连拱隧道采用左右两洞不同施工顺序时的力学响应进行了数值模拟,分析了围岩和支护结构在不同施工顺序下的地应力场、位移场,通过对比分析研究,确定了先施作深埋洞,再施作浅埋洞为公路偏压连拱隧道最优施工方案,并且二次衬砌在此条件下不仅是“安全储备”,它对隧道的稳定性有重要作用。     

黄土连拱隧道施工方法探讨

以离石黄土连拱隧道为工程依托,详细介绍了影响黄土隧道施工安全的因素,分析研究了该工程中的施工方法:主洞施工采取先左洞,后右洞的施工顺序,主洞开挖分上下台阶,上台阶施工完成以后,立即进行支护,封闭拱顶,下台阶采用机械开挖.同时对监测量控要点进行了重点阐述,可供类似工程特别是类似黄土地质条件下连拱隧道施工借鉴和参考.     

黄土连拱隧道施工过程的数值模拟和方案优化

针对汾柳高速公路离石隧道在不同施工方法下围岩和隧道支护结构的受力问题,运用有限元程序ANSYS6.1对三导洞法和上下台阶法进行了动态数值模拟,建立了不同施工工序下围岩的位移场和应力场,并以此对这两种施工方法进行了对比分析,得出三导洞法较优.对隧道的施工具有一定的指导意义.     

朝小区间隧道方案比选有限元分析

重庆轨道一号线朝天门至小什字区间隧道根据平面线路要求,需要从已建成朝千隧道上方斜交通过。为了确保朝小区间隧道施工过程中,路面交通和朝千隧道的正常运营,设计单位提出采用连拱隧道或单洞三线隧道跨越朝千隧道的两套方案。本文用三维弹塑性有限元方法,以地表和朝千隧道变形为主要控制目标,对这两套设计方案产生的位移的影响进行预测。计算结果表明,采用连拱隧道方案优于单洞三线隧道方案,并且按照此方案设计可以确保朝小区间隧道与朝千隧道内力满足承载力要求和抗裂要求。这一结论为该工程的顺利实施提供了依据。     

连拱隧道初支结构稳定性评价及施工方法探讨

连拱隧道结构形式复杂,开挖与支护工序转换频繁,围岩受多次扰动,施工风险高,直接影响隧道围岩与支护结构体系的安全性。依托某浅埋偏压连拱隧道工程,采用数值分析方法评价了连拱隧道初期支护结构的安全性。结果表明,受地形偏压影响,左、右侧主洞初支结构内力和变形存在明显的不对称性,深埋侧主洞贯通而未施作二衬情况下开挖浅埋侧主洞,初支结构多个典型特征点处的安全系数均小于规范规定限值,是导致连拱隧道发生大型塌方的主要原因。浅埋偏压连拱隧道主洞开挖时应采取“先外后内”的施工工法,并保持合理的安全步距,相关结论可为相关工程提供参考。     

浅埋偏压连拱隧道非对称支护结构受力性状分析

 针对浅埋偏压连拱隧道施工中出现的受力非对称问题,结合药水峡连拱隧道的实际情况,通过有限元分析与现场监测,分析浅埋偏压连拱隧道非对称支护结构的受力性状,采用非对称设计方法对支护结构进行优化。结果表明：对浅埋偏压连拱隧道支护结构进行非对称设计施工是可行的;连拱隧道先施工洞室的受力大于后施工洞室,此结果与隧道偏压状态关系不明显;浅埋偏压连拱隧道围岩压力分布宜按圆形洞室的径向荷载考虑。因此,在进行类似浅埋偏压连拱隧道设计施工时,应注意施工顺序,支护结构可进行非对称设计。     

深埋非对称连拱隧道围岩压力计算方法研究

非对称连拱隧道具有几何与结构形式不对称、开挖跨度大、施工工序繁多、结构受力复杂等力学特性,在进行支护结构设计中通常需要进行荷载–结构模型验算,而其荷载确定尚无成熟的计算方法。在此背景下,考虑了左右两洞室几何与结构形式不对称条件,基于连拱隧道双塌落拱的基本假定,根据普氏理论推导了深埋情况的围岩压力计算公式。将推导公式取对称条件,则可以退化为常规连拱隧道的计算公式,验证了所推导公式的正确性。最后结合工程实例,验证了所推导公式的合理性。研究方法和结论可以为非对称连拱隧道的设计荷载确定提供重要参考。     

基于流固耦合理论的连拱隧道围岩稳定性分析

以湖南省常吉高速公路新修建的一些大跨度连拱隧道为工程背景，基于流固耦合分析理论，利用快速拉格朗日有限差分法对连拱隧道围岩稳定性进行分析。主要考虑流固耦合效应作用时，围岩级别、隧道埋深、地下水位以及施工工法和初期支护等因素对围岩稳定性的综合影响，得到Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ级围岩在各种情况下隧道开挖后围岩最大主应力、洞周位移、塑性区、孔隙水压力分布以及喷锚支护受力特征等结果，探讨连拱隧道开挖渗流机制，并分析深埋连拱隧道开挖后的孔隙水压力场分布特征。研究结果直接指导该高速公路二期工程中的隧道防排水施工和支护措施的改进提高，为富水地层条件下的隧道工程开挖设计提供一定的理论参考。