不同开挖方式对近距离交叠隧道影响模拟研究

研究不同开挖方式对近距离交叠隧道的地层和围岩的影响,揭示不同开挖方式下交叠区围岩及既有隧道衬砌的变形及应力–应变变化规律,为近距离交叠地下工程的变形控制、支护设计和开挖优化设计提供理论依据。通过FLAC3D数值模拟,研究在台阶法、眼镜法、CRD法3种不同开挖方式下交叠区围岩及既有隧道衬砌的变形及应力–应变发展规律、交叠区围岩塑性破坏规律,研究结果如下：(1) 不同开挖方式对交叠隧道施工过程中不同位置的影响程度不同,揭示既有隧道衬砌变形机制演变过程和衬砌破坏的危险点;(2) 根据围岩塑性区发展和隧道衬砌变形量,开挖下部新线隧道时CRD法优于眼镜法和台阶法,CRD法开挖下部隧道时对变形控制效果最好;(3) 新建隧道穿越既有隧道时,比较理想的施工方案为台阶法→CRD法→台阶法;(4) 任何开挖施工方法都会使已建隧道衬砌的4个部位(拱顶、拱脚、直墙边及拱底)承受拉应力,且拱脚处的最大、最小主应力最大,最易发生破坏。     

浅埋偏压隧道CRD法施工方案优化研究

浅埋偏压隧道CRD法施工中隔壁偏向和施工工序直接影响到隧道的结构应力分布和变形,甚至影响隧道施工安全。基于隧道施工监控量测对隧道CRD法施工进行反分析和数值模拟分析,结果表明:中隔壁偏向于围岩压力较小侧时,围岩扰动小,塑性区范围小,先开挖隧道浅埋一侧时,隧道的收敛和沉降较小,中隔壁轴力和弯矩较小,有利于隧道的安全施工;当隧道中隔壁偏向围岩压力较大侧或先开挖深埋侧时会对隧道顶部围岩和中夹岩柱产生较大扰动,围岩的收敛和沉降速率增加,中隔壁轴力和弯矩也明显增加,不利于隧道施工安全。因此建议浅埋偏压隧道CRD法中隔壁应偏向围岩压力较小一侧,同时应先开挖浅埋侧。     

破碎围岩浅埋隧道开挖对结构安全性的影响

黄土地区公哇岭隧道位于山体坡积体处,左侧围岩侧压力较大,围岩收敛变形明显.为分析隧道开挖过程中隧道结构和围岩的稳定性与安全性,针对CRD工法施工工序展开数值模拟.经过分析,采用CRD工法开挖过程中,围岩应力应力最大为1.29 MPa,位于临时中隔墙的顶部和底部,拱脚位置围岩应力也较大,拱顶沉降值57.5 mm,水平扩张89.9 mm,地表最大沉降53.0 mm,计算结果和现场监测值吻合良好.     

破碎围岩浅埋隧道开挖对结构安全性的影响

黄土地区公哇岭隧道位于山体坡积体处,左侧围岩侧压力较大,围岩收敛变形明显.为分析隧道开挖过程中隧道结构和围岩的稳定性与安全性,针对CRD工法施工工序展开数值模拟.经过分析,采用CRD工法开挖过程中,围岩应力应力最大为1.29 MPa,位于临时中隔墙的顶部和底部,拱脚位置围岩应力也较大,拱顶沉降值57.5 mm,水平扩张89.9 mm,地表最大沉降53.0 mm,计算结果和现场监测值吻合良好.     

CRD法和台阶法施工对地铁隧道围岩变形的影响

以西安地铁三号线太白南路—吉祥村暗挖区间隧道工程为依托,采用台阶法和交叉中隔墙法(CRD法)对隧道施工时的围岩变形进行实时监测,并对数据进行回归处理,应用FLAC3D软件对2种施工方法进行模拟分析,系统研究了2种开挖方法的隧道围岩变形规律。研究结果表明:采用CRD法能够有效控制拱顶沉降及水平收敛量,减小施工对围岩的扰动程度,对于保持软弱围岩的自持能力及稳定性有明显作用;在进行西安地铁隧道施工时,应采用台阶法实现隧道的快速开挖,而对于地层条件复杂或施工要求较高的区段建议选择CRD法进行施工,以便更好地控制围岩变形,保持围岩稳定性。     

“红层”软岩隧道进口段CRD法数值模拟及现场实测研究

受岩体赋存条件、隧道设计和施工方案等因素的共同影响,软弱围岩在隧道开挖应力重分布过程中较易发生塌方破坏,尤其是在隧道洞口段部分。本文结合具体工程实践,对软岩隧道进口段CRD法施工过程进行了非线性数值仿真模拟和现场实测分析,在此基础上开展了隧道围岩和支护结构的施工力学行为和变形性状的研究。研究结果表明:(1)由于隧道围岩较为软弱,隧道施工对周边围岩变形影响较大,纵向约2倍洞径、横向一倍洞径为施工的强烈扰动区域,施工时应加强支护;(2)隧道施工后,拱顶处围岩应力由于围岩变形释放使得其值大幅度减小,而拱腰处岩体应力上升,并出现塑性破坏,故在实际施工时应对该部位加强支护;(3)采用CRD法施工后,实测围岩变形在隧道开挖约20天后趋稳,而围岩压力、钢拱架和初期衬砌受力均在隧道开挖后的前10天内受力增幅最为明显,之后才逐渐趋稳。     

基于围岩位移控制的超大断面黄土隧道施工方法研究

为了确定超大断面黄土隧道的最优施工方法,考虑隧道衬砌结构和土体的弹塑性本构关系,利用有限元软件——ANSYS,采用6种施工方法(CD法、CRD法、单壁导坑法、双臂导坑法、预挖开挖法和预留开挖法)对超大断面黄土隧道进行了数值仿真。通过对围岩控制点位移的对比分析可知:对于超大断面黄土隧道的施工,CRD法为最优施工方法;施工中加临时支撑时,中部临时支撑对于围岩稳定性具有较大影响,临时支撑拆除前后隧道围岩的塑性等效应变均增加了约20%。     

爆破施工下小净距隧道围岩稳定性分析

针对辽宁地区某公路隧道的地质情况和施工条件,重点讨论了小净距隧道爆破过程对施工中围岩应力、位移和间距的影响。提出采用有限元法研究小净距隧道爆破施工过程中每步开挖围岩的应力应变状况,以此优化设计方案。爆破荷载以均布压力荷载的形式垂直于洞壁方向作用在隧道洞壁上。结合本隧道台阶法开挖过程提取8个关键点应力应变值。模拟结果显示,开挖前期拱腰受力明显,此后边墙底部应力增长迅速,两洞的内侧边墙应力都普遍大于外侧边墙应力,而应变矢量和最大处主要集中在洞顶。中岩柱左侧的应力应变始终大于右侧说明开挖过程对先行洞侧的中岩柱扰动影响最大,同时左洞中台阶开挖完毕后中岩柱两侧位移差逐渐增大说明中岩柱有膨胀破环的趋势。     

西寺沟1号隧道中隔壁法数值模拟分析

本文介绍了以西寺沟1号隧道为工程实例,用ANSYS建立有限元模型对软弱围岩采用中隔壁法（CRD）予以仿真分析。在开挖支护过程中．通过对围岩的变形,塑性变形的分布和其发展趋势、围岩的受力变形、初期的喷层、锚杆支护等方面的比较。评价西寺沟1号隧道采用中隔壁法（CRD）开挖对周围岩体稳定性的影响。     

偏压错台大跨隧道最小安全净距及围岩稳定性分析

结合魁歧偏压错台大跨小净距隧道,采用ANSYs有限元软件建屯三维数值模型,通过分析围岩位移、等效塑性应变以及中间岩柱安全系数随净距的变化,综合确定魁歧隧道最小净距为0.55倍最大毛洞开挖跨度是安全的.分别采用CRD法、双侧肇导坑法模拟隧道开挖过程,采用3种不同中间岩柱支护参数,研究小同围岩条件下隧道围岩稳定性.研究结果...