浅埋偏压小净距隧道合理净距的研究

以浅埋偏压隧道为模型,运用有限元ANSYS软件模拟不同隧道净距,并对模型材料进行多次强度折减,阐述了围岩在各种情况下的洞体最大位移、塑性区分布及其对应的最大等效应力的情况,分析得出了不同净距的影响规律,并以隧道稳定性发生突变时的最小净距作为合理净距,以供参考。     

水下浅埋小净距隧道施工相互影响的力学行为研究

 为便于连接两岸的既有道路和节约用地,穿越城市江河的水下隧道可考虑采用小净距隧道的型式。在水下小净距隧道施工期间,双孔隧道施工的相互影响是决定隧道稳定性的关键因素之一。依托一采用矿山法施工的水下浅埋小净距公路隧道--长沙市湘江大道浏阳河隧道,对双孔隧道施工的相互影响进行研究。首先,利用三维有限元法计算双孔隧道开挖掌子面间的合理纵向间距;然后,在施工期间,系统测试两相邻隧道的围岩孔隙水压力、围岩压力、钢拱架和二次衬砌内力、锚杆轴力、隧道地表沉降、拱顶下沉、洞周收敛、河水水位等;最后,基于现场监测结果,从双孔隧道施工相互影响的角度,分析隧道围岩和支护系统的变形及受力特点。研究结果可为类似工程的设计、施工和监测提供参考。     

城市浅埋小净距隧道合理净距研究

文章以济南市玉函路小净距隧道为背景,建立三维有限元数值模型,研究不同净距下开挖形成毛洞后引起的地表沉降、洞周水平位移及Mises等效应力的变化规律,提出该隧道合理净距的取值方案。结果表明:净距较小时,地表最大沉降以及夹岩附近的水平位移、Mises等效应力随净距变化非常敏感,随着净距逐渐增大,超过0.6倍隧道跨度后,地表沉降曲线将从单一沉降槽变为"双槽形",且地表最大沉降变化曲线已经趋向平缓,净距对夹岩附近的洞周水平位移、Mises等效应力的影响已非常微小。根据研究的结果,对于类似浅埋小净距隧道,可将0.6倍隧道跨度作为合理净距的参考依据。     

软土地区浅埋小间距施工大直径泥水平衡盾构的实测分析

上海人民路隧道采用了大直径泥水盾构在软土中施工,其中有较长区段的覆土小于0.5D且两隧道之间的净距为0.35～0.49D,为掌控软土层浅埋小间距泥水盾构相互影响因素,对此区段盾构施工现场进行监测,如:深层土体水平位移,地表沉降、先建隧道位移,作用于先建隧道结构的土压力及盾构的施工参数,同步注浆量,泥水压力等。通过分析这些现场监测数据,总结了软土地区浅埋小间距施工大直径泥水盾构的特性。     

小间距浅埋地铁隧道下穿人行天桥施工技术

在深圳地铁一号线侨城东-华侨城区间暗挖隧道施工中，人行天桥基础采用钢管桩托换加固，洞内超前预加固、微震控制爆破、小间距岩柱加固以及信息化施工等综合施工技术，顺利穿越了人行天桥，保证了天桥的安全和施工的顺利进行。     

北京地铁小间距浅覆土平行盾构隧道施工技术

《地铁设计规范》GB50157—2003规定盾构法区间隧道覆土厚度一般≥1.0D(隧道外廓直径),平行隧道净距一般≥1D,不能满足要求时应进行特别分析。北京地铁亦庄线宋家庄—肖村区间有200m区段最小覆土厚度4.1m(0.68D),最小隧道水平净距仅3.0m(0.5D)。通过对工程地质情况和周边环境进行分析,在工程经验基础上结合数值模拟,对地层和隧道结构的受力变形特征进行了研究,确定了盾构施工参数和掘进控制技术。信息化施工保障在未进行地层加固的情况下通过了此风险源。沉降监测结果揭示了北京地区小间距浅覆土盾构隧道沉降规律。     

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.     

多洞小净距隧道浅埋段围岩变形特征

为研究多洞小净距隧道浅埋段围岩变形特征,以某双向十车道高速公路四洞小净距隧道工程为依托,在洞口浅埋段选取研究截面,分析隧道拱顶下沉及净空收敛的发展趋势;选用指数函数对变形发展随时间变化的曲线进行拟合,相关系数较高,曲线能很好地预测围岩变形趋势及稳定时的变形量;经分析,后洞开始掘进后约7 d内,前洞变形发展受到抑制,甚至...     

浅埋并行隧道间距对管片内力影响的分析

浅埋并行近距离隧道的设计施工是盾构隧道研究中的难点。针对间距对管片内力影响的问题,建立了包括地层、等代层、衬砌的有限元计算模型,并通过工程算例验证了该模型的合理性。然后计算隧道间距、埋深、土体参数等因素对隧道周围土体应力、管片内力的影响。根据土体应力结果可知,净距的减小使两隧道的卸载区相互接近或重叠,使两隧道之间土体承受较大荷载,发生屈服,从而使管片内力增大。根据管片内力结果得到了不同情况下管片最大内力提高率,得知埋深和土体黏聚力对提高率的影响较弱,土体内摩擦角的影响较为显著,并给出了各种情况下管片内力设计值提高率的取值大小。最后综合分析结果,针对浅埋并行超近距离隧道问题,给出了设计施工建议。     

浅埋偏压富水小净距隧道施工技术

隧道施工的难易很大程度上受到地质、地形等环境情况的影响。尤其是富水地质情况下隧道的开挖,施工风险大、工程质量难以保证。本文针对定安隧道在富水、小净距等不利条件下进行论述,提出一些富水、小净距隧道的施工工艺及注意事项,为类似工程提供参考和借鉴,力求现场施工安全、质量得以有效保障。     

浅埋隧道破裂面的极限平衡分析法

为了获得浅埋隧道破裂面稳定性定量评判指标,采用极限平衡原理与变分方法分析浅埋隧道破裂面的分布状态,以此为基础,建立以安全系数为评判指标的浅埋隧道稳定性分析方法。结合数值模拟分析得出,围岩破裂面接近直线,起始点位于隧道拱腰至拱顶区域,随着隧道埋深的减小,产生冒顶的区域越向拱顶集中,且数值模拟获得的破裂区域与理论结果较接近;埋深对隧道安全系数影响较小,围岩内聚力和内摩擦角对隧道安全系数影响显著,随着内聚力和内摩擦角增加,隧道安全系数增加;F为静止土压力时,理论分析和数值模拟所获安全系数发展趋势一致,且所获得安全系数小于数值模拟结果,较为保守。     

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。     

浅埋隧道荷载破裂角统计特征

1前言随着可靠度理论在地面结构设计中的广泛应用,该理论也被引入地下结构设计中。对隧道工程,文献[1]提出了先从整体式衬砌按“荷载-结构”模型入手,确定模型涉及的基本随机变量统计特征,突破后再行扩大的思想。对“荷载-结构”模型,在确定浅埋隧道统计荷载所需的各统计变量中     

隧道过风化槽段施工安全分析

针对隧道过风化槽地段施工过程中遇到的问题,分析其主要原因,并结合专家建议和现场情况,修正了原方案,提出了施工应对措施,如加强超前地质预报和初期支护,采用"台阶法+竖向钢支撑"的开挖方法,进而应用数值模拟和现场监测分析其安全性,并基于强度折减法研究隧道整体稳定性。数值方案和监测结果表明,竖向支撑可以很好地减少拱顶沉降;强度折减法表面隧道安全系数为1.8,且应以拱顶沉降作为围岩失稳的主要指标,研究成果可为同类隧道工程过风化槽等地段施工提供参考。     

浅埋暗挖隧道施工过程安全系数动态变化特征

将有限元强度折减法引入隧道施工过程动态安全系数研究,针对浅埋暗挖工法中的双侧壁导坑法,通过有限元强度折减法求得各工况安全系数.选取代表工况,通过等效塑性应变和模型位移研究隧道的失稳形式,可为隧道开挖支护和地层预加固的设计提供参考.计算表明:左右两侧导洞开挖工况下,围岩的破坏区集中在洞顶,失稳形式为洞顶的局部塌落;中部岩...     

节理特性对顺层隧道破坏模式及稳定影响分析

顺层隧道的破坏模式及稳定性与岩体节理特性密切相关。建立顺层隧道的节理岩体模型,采用有限元强度折减法,研究了当顺层隧道围岩为硬质岩层、硬质岩软质岩互层时,节理倾角变化以及节理间距变化对隧道破坏模式及稳定性的影响。结果表明,顺层隧道开挖后,顺层面方向围岩会顺着节理面滑移,垂直层面方向围岩会产生弯曲折断破坏。当节理倾角变化时,两个方向的破坏程度和破坏范围会随之发生变化,从而影响隧道的安全系数,倾角40°时安全系数达到峰值。当隧道围岩为硬质岩层时,节理倾角的变化对隧道围岩的破坏模式影响较小,当隧道围岩为硬软互层时,随着节理倾角的增大,软质岩顺着节理面滑移的可能性大大增加。当节理间距增大时,隧道围岩宏观力学性质逐渐趋向于岩石,安全系数逐渐增大。研究成果对于合理设计顺层隧道的支护措施具有指导意义。     

某小净距隧道地震时程响应分析

随着隧道及地下工程的迅速发展,小净距隧道成为应用越来越广的隧道结构形式。由于地震是危害巨大的自然灾害。所以研究小净距隧道的动力响应,具有重大的工程价值和社会意义。本文拟采用有限元分析。对某小净距隧道入口段的偏压部分进行动力响应分析。本文在对其进行动力响应分析时做了如下工作：分析了该小净距隧道衬砌结构在水平方向和竖直方向地震波的激励下不同的响应特性：对比了偏压段左洞和右洞不同的受力情况;对该小净距隧道安全性进行了评估。本文得到的结果具有一定工程实际指导价值。     

小净距隧道拓宽前后围岩应力应变分析

以重庆市机场路渝州隧道为背景,该隧道为存在严重偏压的小净距隧道。根据其实际地质情况,选取了承受偏压最严重的最不利断面,通过建立ANSYS有限元模型模拟隧道的拓展过程。通过对比分析隧道拓宽前后的围岩位移、应力应变及塑性区的变化情况,得出结论：在隧道拓宽过程中,中央岩柱及隧道右侧边墙承受较大的压应力并发生了明显的塑性变形,建议在开挖施工时对该部分区域加强支护力度。     

公路隧道欠厚二次衬砌的统计特征及其安全分析

二次衬砌是公路隧道主体结构的最后一道安全屏障,针对其欠厚缺陷开展相关研究具有重要现实意义。本文首先通过大量资料的统计,分析了公路隧道二次衬砌欠厚的程度、空间分布和地质分布等形态参数特征;继而在此基础上,确定了数值计算模型;然后,运用数值模拟方法,对欠厚二次衬砌在不同缺陷部位和程度等参数下的安全性进行了分析。结果表明:公路隧道欠厚二次衬砌的形态特征复杂多变,总体上欠厚部位主要分布于拱部和Ⅳ级围岩,洞口段最为密集,且欠厚程度超过33.3%的部位不足10%;隧道欠厚衬砌的安全系数与欠厚程度呈正相关降低,且安全系数对欠厚厚度的敏感程度较欠厚宽度大,其空间安全性也与欠厚位置紧密相关;边墙隅角处和拱顶是欠厚衬砌的安全控制部位。     

基于安全度的黄土隧道结构承载性能分析

基于八仙峁隧道、麻塌隧道2组典型断面二衬混凝土应变监测数据,分析了二衬混凝土在黄土隧道中应变随时间的变化规律;通过换算得到二衬结构所受应力,将换算结果代入安全度应力表达式,得出该断面下黄土隧道二衬安全度分布,并与有限元数值模拟结果进行对比。结果表明:在黄土隧道的支护结构中,二衬混凝土结构不仅作为安全储备,而且往往需要承受大部分荷载,通过数值模拟确定二衬承受的荷载约为围岩荷载的40%;二衬混凝土结构作为受压构件,其最大应变出现在边墙底部位置;数值模拟与计算所得二衬安全度分布规律基本一致,拱顶、拱肩、边墙底部仰拱部位安全度相对较小但满足规范要求,仰拱底部所受压应力最大且安全度未满足规范要求。