大跨扁平连拱隧道施工时空效应试验

大跨扁平连拱隧道设计上具有开挖跨度大和断面扁平的特点,而在施工中,由于其施工工序较多,围岩将受到多次扰动,衬砌结构也将受开挖的多次影响。因此,其受力和变形极为复杂,施工过程中开挖时空效应与四车道连拱隧道或分离式隧道存在较大的差异。利用“公路隧道结构与围岩综合实验系统（CTSSSRH）”,对大跨扁平连拱隧道的施工动态全过程进行了三维物理模拟,分析了围岩位移、应力随开挖步的变化规律,提出了大跨扁平连拱隧道施工时空效应。     

超小中夹层条件下既有隧道形变稳定性研究

对超小中夹层条件下,0.5B(B为隧道最大开挖直径),新建隧道引起既有隧道位移场变化规律研究具有其工程、历史必要性。以重庆曾家岩嘉陵江跨江工程隧道群主线段上穿轨道10号线隧道为工程背景,利用三维数值模拟软件Midas GTS,重点从不同相交角度、围岩等级、开挖方式等3个方面,对超小中夹层厚度条件下的既有隧道变形稳定性进行研究。基于三维数值模拟32种工况,对比分析新建隧道引起既有隧道竖向位移场和横向位移场变化,得出既有隧道位移场变化规律,以位移趋于稳定作为竖向、横向位移的收敛标准,得出超小中夹层厚度条件下既有隧道变形收敛范围。     

原状欠固结土的力学特性试验研究

原状土的结构性对它的力学性质影响显著。通过多应力路径的原状土与重塑土的试验结果比较来揭示原状土体从小应变到大应变的特殊力学特性及应力路径的影响。从等压固结对比试验可看出该原状样明显的结构性与欠固结性。对于原状欠固结土,体应变对土体结构性的破坏要大于剪应变。原状欠固结土的结构性对土体强度的影响主要表现在内摩擦角的增大。土体小应变时表现出明显的高刚度与非线性。通过不同方向切样的原状土试验结果对比,反映了原状土体存在明显的各向异性,结构性引起的各向异性在应变越小时越明显。     

岩体工程反分析研究的新进展

本文对国内外岩体工程反分析技术的兴起及发展作了阐述，并指出其存在的问题，特别是确定性反分析所受的局限性，围岩体的变形及各物理力学参数随开挖的变化是处于一种随机动态过程，应采用非确定性方法来探究，对此，本文提出扩张卡尔曼滤波器与有限元分析耦合法是解决此问题的较好方法，并开发出实用计算程序。     

关于猫狸岭隧道火灾的调查与启示

猫狸岭隧道长 3 5 90m ,上下行双洞四车道 ,属特长隧道 ,位于同三线浙江台州地区境内 ,于 2 0 0 0年 1 2月建成通车。不久前 ,猫狸岭隧道洞内一场大火向人们提出了警示 ,本文是笔者赶赴出现场的调研报告。     

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。     

超大断面公路隧道的设计与研究

针对某城市高速公路4座八车道超大断面公路隧道进行了设计和研究。隧道沿线范围内的地层为:人工填土层(Qml)、第四系坡洪积层(Qdl pl)、第四系残积层(Qel)、燕山期粗粒花岗岩(γ53)及震旦系混合花岗岩(Z)。地质条件差,隧道覆被厚度较浅。隧道内轮廓净宽为18.65m,净高为9.16m,高宽比为0.48,隧道净空面积136.42m2,为宽大断面隧道,设计与施工难度大。经结构计算和工程类比并多方案比选,推荐采用三心圆曲墙断面;通过研究和设计,确定了支护与衬砌参数、开挖步骤等。     

浅埋黄土连拱隧道施工方案优化研究

双连拱公路隧道在平面线路、洞口位置的选择上较分离式隧道自由度大,在一些中短隧道建设中,往往采用双连拱隧道结构形式。山西省离石隧道为我国第一条黄土连拱公路隧道。本文结合该工程实际,进行黄土连拱隧道的关键施工力学问题研究：正洞上下台阶法与侧壁导洞法施工方案比较研究;先左洞（靠山一侧）施工方案和先右洞施工方案的对比。计算结果表明对于偏压黄土连拱隧道应采用先开挖靠山一侧的侧壁导洞法进行施工。     

高压富水区限排隧道围岩与衬砌水压力场研究

以穿越重庆市中梁山高水压岩溶区的石板隧道为例,采用有限元稳态渗流分析方法,对地下水控制排放下隧道衬砌周围与围岩内的水压力场进行了研究,分析了半包防水与全包防水条件下衬砌上的水压力分布规律,以及全包防水条件下注浆与否围岩内的孔隙水压力特征。研究表明:(1)采用全包防水,不但可以改善隧道的防水条件,而且可以缓解仰拱的水压力,这对于隧道衬砌的耐久性是有利的;(2)隧道排水率对隧道衬砌周围的水压力有显著影响,当地下水较丰富时,注浆可使隧道排水率增加、衬砌压力减小;(3)围岩注浆可以减小隧道排水对围岩水压力的影响范围,且孔隙水压力在注浆圈范围内变化梯度很大。     

嘎隆拉隧道洞口段地震响应大型振动台模型试验研究

 洞口段为隧道抗震关键位置,极其容易发生地基失效及结构破坏。通过对嘎隆拉隧道洞口段轴向100 m开展大型振动台模型试验研究,研究结果表明：土体对其卓越频率附近的地震波有明显的放大作用,对地震波高频部分有滤波作用;地震时隧道与土体同步振动,不表现出自身的固有振动频率,惯性力对地下结构地震反应影响不大,故隧道抗震研究的重点是地震下围岩的失效防治,结构抗震设计主要目的是减小围岩失效对隧道产生的破坏;减震层和抗震缝的设置都不会改变结构地震反应的频谱特性,但设置减震层后,结构的峰值加速度增加,加速度放大系数不能作为减震效果的评判依据。研究成果对隧道的抗震设计和减震设计有重要工程应用价值。