浅埋隧道掘进爆破振动特征研究

浅埋隧道掘进爆破振动特征有别于其他类型的爆破,作者根据浅埋隧道掘进爆破振动监测数据,拟合得到了泰山花岗岩中地面振动速度的变化规律。应用小波分析方法分析了浅埋隧道掘进爆破的振动频谱及能量分布特征。其研究对丰富地震波传播理论、指导隧道工程开挖爆破施工和保证地面建筑物安全起到了重要作用。     

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...     

浅埋偏压连拱隧道施工数值模拟及方案比选

位于湖南常吉高速公路上的仲溪隧道为一浅埋连拱隧道,特别是在洞口地段,隧道上部岩体为一明显斜坡,使隧道呈现明显的偏压特性,这就使得隧道不但浅埋而且存在偏压,在施工初期就出现了局部坍塌,为确保工程的正常进行,本文选取了一典型断面作为计算模型,运用FLAC2D,对其在两种不同施工顺序下的施工力学行为进行了模拟计算,通过对比两种施工顺序下围岩的应力、位移以及隧道支护结构中的内力,提出了开挖方案并获得应用,可供浅埋偏压连拱隧道施工工序选择参考。     

浅埋公路隧道开挖围岩及支护受力分析

随着我国的经济发展,山区的交通迅猛发展,修建的浅埋公路隧道越来越多。浅埋公路隧道的围岩通常强度较低,在开挖后不易形成自然拱,很不稳定。文中根据邢汾高速公路赵家沟隧道为研究对象,依据其勘察资料,建立了四组埋深不同的隧道模型,应用FLAC3D软件进行数值模拟,对其在开挖过程中的围岩受力和变形进行对比研究,并且对支护结构进行了受力和变形分析。明确了隧道开挖过程中的围岩破坏形式、易破坏部位和支护的作用,以及埋深与应力和位移的关系。     

软岩浅埋大断面地铁隧道施工方法优选研究

在国内地铁建设过程中,一些浅埋大断面地铁隧道相继出现。鉴于目前对软岩浅埋大断面地铁隧道力学性质与支护结构机理及其施工方法的研究较少,以长春地铁出入线段隧道工程为依托,研究了不同施工工法、不同开挖进尺对软岩浅埋大断面地铁隧道围岩稳定性的影响,揭示了不同工况下隧道围岩的变形规律、应力分布特征。研究结果表明:在软岩浅埋大断面地铁隧道施工中,双侧壁导坑法更利于隧道围岩稳定。在施工中应以1m开挖进尺进行掘进,避免超挖,加强拱顶围岩预加固,勤于对重点区域(拱顶、拱底、拱脚以及隧道上方2D区域)进行监测,确保隧道围岩的稳定性。     

浅埋盾构隧道地基弹簧刚度的求解方法

把浅埋盾构隧道简化为半无限平面的挖孔问题,采用平面弹性理论的复变函数方法,推导了反应位移法中浅埋盾构隧道地基弹簧刚度的解析公式。设定不同的埋深和土体泊松比,计算了隧道周边的压缩和剪切地基弹簧刚度,讨论了隧道埋深和土体泊松比对刚度的影响,以及压缩和剪切地基弹簧刚度的关系。结果表明：浅埋隧道与深埋隧道的地基弹簧刚度存在差异;隧道埋深和土体泊松比对地基弹簧刚度的大小和分布规律影响很大;浅埋隧道的剪切与压缩地基弹簧刚度之比沿隧道周边变化。     

浅埋偏压软岩隧道数值模拟及方案比选

围岩的应力应变是分析隧道开挖中围岩稳定性的重要依据。文中通过大型有限元软件ANSYS,计算了不同埋深、不同坡度角、不同覆盖层厚度条件下,马鞍形浅埋偏压软岩隧道围岩的应力应变,分析其规律进行方案比选,确定了此类隧道比较合理的设计方案。分析结果表明:以2倍洞径的埋深作为偏压隧道深埋或浅埋的判断依据是合理的;隧道内壁各点的应力应变规律可以为隧道开挖中支护结构参数的选取提供参考。     

城市浅埋隧道施工过程变形规律

城市浅埋隧道的施工会扰动周围的土体,形成地面不均匀沉降和塌陷,特别是城市浅埋隧道的施工路径对由于隧道开挖所产生的沉降与塌陷具有明显的影响,干扰隧道上方的地面交通、建筑等。使用数值方法模拟不同隧道开挖顺序,研究其施工路径对地层变形的影响规律,有着十分积极重要的意义。以武汉某隧道为研究对象,应用ANSYS有限元分析程序,对不同施工开挖顺序所产生的土体扰动变形规律进行了分析。得出了一些有益的结论并提出了有益的建议。     

浅埋暗挖法在隧道施工中的应用分析

基于浅埋暗挖法的基本原理与特点,介绍了浅埋暗挖法应用于隧道施工的规范要求,从小导管超前加固、钢筋格栅制作安装、混凝土喷射三个环节,阐述了浅埋暗挖法的应用技术,有利于提高隧道的施工水平。     

浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术分析

针对目前浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术的应用局限,从实践角度出发,分析浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术的应用局限,并提出了优化控制的方法策略,其目的是为相关建设者提供一些理论依据。结果表明,浅埋偏压软弱围岩隧道施工技术的应用效果,应结合工程项目所处的水文地质情况,采用最具效用的开挖、排水以及钻孔施工技术,进而提高围岩结构作用实际的安全稳定效果。     

浅埋暗挖隧道施工引起的地表塌陷分析及其控制

 防控地表塌陷特别是海床塌陷是浅埋暗挖海底隧道施工的关键问题之一，一旦发生海床塌陷，海水可能大量涌入隧道，将造成灾难性后果。因此，明确地表塌陷的发生机制、诱发因素和相应的控制措施是浅埋暗挖隧道包括海底隧道安全施工的重要保证。以深圳地铁一隧道施工引起的两次地表塌陷事故为工程背景，根据普氏平衡拱理论，对浅埋暗挖隧道施工引起的地表塌陷进行深入的分析，明确地表塌陷的发生机制，并结合地层条件和施工情况给出了诱发地表塌陷的原因，在此基础上提出相应的控制技术，并在隧道后续施工中得到应用，取得了理想的控制效果。研究结果表明，严格按照浅埋暗挖法的基本原理和技术要点进行隧道施工，可以有效地避免地表塌陷事故的发生。研究成果对浅埋暗挖城市地铁隧道和海底隧道等类似工程施工预防地表塌陷具有一定的指导意义。     

城市超浅埋小净距隧道爆破振动响应特性研究

为分析浅埋小净距隧道爆破引起地表及临近先行隧道振动的影响,开展爆破振动现场监测实验,得到了各典型爆破段引起地表及已开挖隧道迎爆侧的振动传播规律。结果表明：地表及邻近隧道对应爆破掌子面前后25m范围内,前方质点速度大于后方,但后方各点的振速衰减比前方快;地表各测点振动速度垂直方向分量最大,切线方向与径向方向相近,已开挖隧道迎爆侧边墙各测点径向方向分量最大,为垂向和轴向的1.5～4.0倍;掏槽和扩槽爆破时受岩石夹制作用大,引起地表和已开挖隧道振动速度相对较大,辅助和周边装药段爆破振动较小;并依据国家《爆破安全规程》,对隧道易破坏位置进行了分析。研究成果可为同类隧道爆破开挖与振动控制提供参考。     

浅埋偏压小净距隧道的力学特性及方案比选研究

浅埋偏压小净距隧道的围岩位移及力学性能与一般隧道有显著的区别,施工中稍有不慎将发生塌方事故。该文结合重庆南山隧道出口端浅埋偏压段工程实际及现场监测数据,利用ANSYS建立浅埋偏压隧道二维有限元模型及施工监测数据对各工况围岩位移、应力场及锚杆轴力进行对比分析,研究了其施工力学特性。结果表明:两洞开挖顺序不同,最终位移和应力量值存在较大差异,通过增加深埋侧隧道锚杆长度,有效地改善了围岩的受力特性,提高了隧道施工的安全性。分析结果可为不同环境隧道施工选择合理开挖方案提供参考,具有重要意义。     

岩石爆炸动力学的若干进展

 论述岩石爆炸动力学原理及其工程应用研究近年来的若干进展,主要内容包括爆炸空腔范围以及各类破坏区范围的理论确定方法,地下爆炸近区的“短波”和“弱波”理论,爆炸远区——弹性区的运动和力学参数以及地下爆炸时岩石破碎等理论研究成果。同时还介绍了实验室条件下均匀介质中爆炸效应的规律和地应力、裂隙、浅埋时等不均匀、不连续性影响因素的实验室模拟爆炸试验研究。在相关研究的基础上,给出实际岩体中的爆炸效应试验,包括近区破坏效应、远区地震效应、不可逆变形区以及地下爆炸和浅埋(抛掷和定向)爆炸中相似关系的最新成果。此外,简要介绍岩石爆炸动力学在不同领域中的工程应用,并就今后岩石爆炸动力学研究的展望阐述一点认识。     

花岗岩风化壳分带与岩体基本质量分级关系探讨

 风化壳分带和岩体质量分级对浅埋隧道设计和施工很重要,需对这两套系统定性和定量指标做平行判别。中国东部花岗岩分布区,强风化带(IV)和全风化带(V)、岩体质量III和IV级界限划分上常存在较大分歧。据此,对此问题开展探讨,并通过大亚湾隧道工程实例予以说明。研究表明,浅埋条件下风化壳分带同岩体质量级别空间上有交叉现象,前者是宏观的,后者是细观的,前者控制后者;风化带IV,V和III,IV级岩体涉及到岩土过渡、岩体节理密度、裂隙水和孔隙水等多个指标和因素的复杂变化;岩体质量级别比风化壳带号大致高1.5。     

隧洞破坏机理及设计计算方法

作为一个学术报告对以往研究成果做一个综述,内容主要由作者发表过的相关论文组成,包括隧洞的破坏机理、隧洞深、浅埋分界标准,无衬砌隧洞围岩的稳定分析及有衬砌时隧洞的设计计算方法,以供参考。     

Influence of blasting load directions on tunnel stability in fractured rock mass

Tunnels in fractured rock masses are typically damaged by dynamic disturbances from various directions. To investigate the influence of blasting load directions on the stability of a tunnel with a pre-crack nearby, blasting tests were conducted on the physical models of an external crack around a tunnel (ECT) in this study. Failure modes of the tunnels were analysed based on stress wave theory. The Riedel–Hiermaier–Thoma (RHT) material model was employed to perform the numerical simulations on ECT models. Stress distribution around the tunnels and final failure patterns of the tunnels were characterised. The results show that, under blasting loads, the pre-crack propagates and then new cracks initiates on the incident side of the tunnel. These cracks extend towards each other and eventually coalesce. Blasting load directions significantly influence the ultimate failure mode of the tunnel in the fractured rock masses. The new cracks on the shadow side of the tunnel appear at different positions when the blasting stress waves come from various directions. The results are meaningful to the analysis of tunnel stability and optimisation of the tunnel support scheme.     

大跨度浅埋软弱围岩隧道初期支护大变形处理

结合工程实例分析了大跨度浅埋软弱围岩隧道初期支护大变形的原因,介绍了变形处理的措施和施工要点,顺利完成了隧道初期支护变形处理施工,保证了隧道施工安全。     

浅埋隧道下穿密集房屋爆破减震技术研究

如何正确处理复杂环境下浅埋隧道爆破振害和工程效率之间的矛盾一直是个技术难题。本文依托浅埋下穿重庆市丰都县江池镇标段的长洪岭隧道工程,利用现场监测的方法对不同爆破方案的施工爆破振动进行对比研究,研究表明:采用超前下导坑非爆破开挖+预留光爆层控制爆破开挖技术和上台阶非爆破开挖+下台阶控制爆破技术,成功地将地表爆破振速控制在1.5cm/s以内,在保护建筑物安全的同时,有效保证了该工程的安全快速施工,并为城市环境下隧道爆破掘进工程提供借鉴。     

城市浅埋暗挖隧道减震控制爆破施工技术

结合具体工程实例,对城市浅埋暗挖地铁隧道微震控制爆破技术进行了分析研究,总结出一套适用于城市浅埋大断面隧道、小间距隧道、破碎围岩隧道、临近建筑物隧道的爆破技术,以及隧道超欠挖的控制方法。