隧道不同开挖方式初期支护极限位移值

初期支护极限位移值是隧道开挖支护过程中围岩应力状态变化的重要的反馈信息,是判断隧道围岩稳定性状况的直接依据。为了计算极限位移值,采用Hoek-Brown屈服准则,运用尖点突变特征值作为极限状态的判据,依据JTG/T D71—2004《公路隧道交通工程设计规范》和工程经验选取断面形式、支护方式以及材料参数,运用FLAC3D分别确定正台阶法、环形开挖预留核心土法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法等4种开挖方式在不同埋深、围岩级别和支护参数影响下,拱顶、拱腰和拱脚的极限位移值。通过对计算结果的统计分析,可知环形开挖预留核心土法可有效控制拱脚的变形,而双侧壁导坑法则能很好地限制拱顶沉降值与拱腰的收敛值,并确定了掌子面变形的主要区域。同时提出应明确洞周变形控制点,细化埋深范围,依据不同的开挖方式划定不同的位移允许范围。     

铁路隧道掌子面极限支护力计算模型研究

为探究铁路隧道施工过程中掌子面支护力变化规律,根据铁路隧道掌子面的失稳模式,利用极限分析上限定理,建立了铁路隧道掌子面极限支护力计算模型;利用外力功率和内能耗散率计算得到掌子面的极限支护力,并通过实际工程验证了该计算模型在不同工况下的工程适用性。将极限支护力计算模型所得数据与现场实测数据进行对比分析,结果表明：该模型计算数据与现场实测数据接近,且在变化规律上呈一致性,有效地证明了极限支护力计算模型在工程应用中是合理可靠的。铁路隧道掌子面极限最小支护力的变化规律为：随地层复合角的增大而增大、随土体内摩擦角的增大而减小和随土体黏聚力的增大而减小。该研究成果为隧道开挖过程中的掌子面稳定性分析提供了理论指导与参考。     

隧道初期支护中的玻璃纤维锚杆的力学分析

运用有限元软件分别分析了传统的钢锚杆、玻璃纤维锚杆作为系统锚杆后的隧道初期支护的力学行为,得出了相关的力学参数,从而达到了两种不同锚杆进行力学对比的目的,并说明了玻璃纤维锚杆取代传统锚杆在力学上的可行性。     

隧道初期支护施工技术

介绍了锚杆的支护效应 ,详细阐述了格栅钢架挂网喷锚支护施工过程。从锚喷支护施工、喷射混凝土施工等方面进行了论述 ,指出多线隧道采用新的施工方法势在必行     

丽香铁路变形隧道初期支护加固措施研究

为有效控制丽香铁路隧道变形,加快施工进度,缩短工期压力,需进一步研究变形控制及加快施工进度措施.本文以万拉木隧道工程为例,现场通过采取不同的试验段监控量测数据,分析产生隧道变形原因,总结出对于初期支护变形隧道的加固措施,包括采用φ108或者φ89径向大管注浆加固、采用树脂锚杆加固、采用临时横撑加固,最终取得了良好效果.     

龙池隧道初期支护开裂原因及整治技术

阐述了在隧道施工中，初期支护经常会开裂，针对龙池隧道施工过程中部分初期支护开裂情况进行分析，提出了一些具体的治理措施，以期对类似工程的施工具有借鉴意义。     

郑西客运专线铁路张茅隧道近饱和黄土体初期支护应力变形特征研究

 黄土的特性是其工程性质受含水量的影响很大,郑西客运专线铁路张茅隧道穿越含水量20%的近饱和黄土体,施工难度大。通过系统分析张茅隧道的施工地质条件,确定具有针对性的隧道开挖步序。针对施工需要快速封闭开挖面的特点,结合隧道断面规模特征,研究三维非接触变形观测方法,对开挖后初期支护的拱顶下沉和两壁收敛等特征变形量进行现场长期测试;结合布置在初期支护上的土压力盒与表面应变计的测试,对初期支护的土压力特征和表面接触力特征进行研究,获得近饱和黄土体在三台阶七步开挖条件下的变形和应力特征,总结出该类开挖施工方法下黄土隧道初期支护的极限变形量指标特征,为类似工程提供参考。     

雷公山隧道左线初期支护变形处理

介绍了深圳市坪西公路雷公山隧道左线初期支护变形的发生过程和处理方案,提出在我国目前勘测手段和技术水平的条件下,必须进行动态设计;按新奥法理论设计的Ⅱ、Ⅲ类软弱围岩段隧道,必须加强监控量测工作,注意二次衬砌的施做时间问题;当发现围岩和初期支护变形无收敛趋势,难以达到基本稳定时,应快速研究处理方案;决策时适当进行经济比较论证,应把安全稳妥放在首位,当机立断、快速实施。     

黄土隧道初期支护结构受力特性研究

为研究黄土隧道初期支护结构受力特性,对刘家坪3号隧道的初期支护结构进行受力监测,监测项目包括钢架应力和喷射混凝土应力。监测结果表明喷射混凝土应力均为压应力,且分布不均。格栅拱架内、外侧均为压应力,分布不均。采用有限元分析软件对隧道施工过程进行了数值模拟分析,计算结果和实测结果较为一致。     

浅谈隧道超前及初期支护施工技术

近年来,我国铁路建设迅猛发展,在隧道施工中,面对各种复杂的地质条件,对施工技术的要求越来越高,笔者结合高青隧道的施工,对隧道超前及初期支护的施工方法及控制要点进行阐述,以供施工技术人员参考。     

某隧道初支变形处理与数值模拟

以四川省阿坝藏族自治州某隧道为背景,进行地质勘查和数据监测,分析该隧道初支变形的因素和可能产生的危害,并提出了加固方案。同时应用有限元软件模拟加固处理后的隧道,得到的等效塑性应变仅为监测数据的1/3左右,认为该方案可以作为工程的处理方案。     

考虑多因素影响的双线隧道初支极限相对位移模型研究

隧道初支极限相对位移U0/U是围岩及支护系统稳定性评判的重要指标。相关规范规定不同围岩级别和埋深下初支极限相对位移的取值范围,给围岩稳定性评判提供一定的灵活性。为更精确地得到不同岩体力学参数和隧道设计参数下的U0/U值,采用有限差分法研究跨度B对[BQ]值的修正系数K4,在工程岩体BQ分级法基础上建立了岩体质量修正指标[BQ]－B;采用多元非线性回归技术,拟合双线隧道拱顶和拱脚处U0/U与[BQ]－B、埋深h的关系式,建立多因素影响下的双线隧道初支极限相对位移模型,该模型综合考虑多种因素对U0/U的影响,并能给出U0/U的定量值,弥补现行规范的不足,为准确评判围岩稳定性提供新的方法与思路;同时其确定的函数关系也有助于信息化编程和应用。采用山平高速公路隧道多个断面的实测数据,验证所建模型对深埋软岩、浅埋黄土、深埋硬岩中等跨度隧道的适用性,为类似隧道的施工和监测提供借鉴意义。     

两水隧道衬砌支护换拱技术探讨

换拱是隧道衬砌裂损病害的一种较为彻底的处治措施,其设计、施工难度较大,技术流程较为复杂。通过两水隧道初期支护侵限段初支拆换工程实例,详细叙述了初支拆换的程序和方法,以及施工中应当注意的事项,为今后类似隧道换拱提供参考。     

膏溶角砾岩隧道支护体系力学特性试验研究

 开展膏溶角砾岩隧道支护体系现场试验,研究无水段、高含水量段初期支护锚杆轴力、围岩压力、钢拱架应力及洞周位移、二次衬砌接触压力和钢筋应力。分析表明：高含水量比无水段初期支护受力增大约50%,而二次衬砌受力增长约30%;无水试验段拱腰锚杆主要受压,建议取消拱部系统锚杆,只打设拱部锁脚锚杆,及早封闭成环;高含水量段锚杆主要受拉,发挥拉拔力支护效果,建议锚杆参数不变;初期支护钢拱架架设能够立即承载,发挥支护作用明显。研究成果可为膏溶角砾岩地层隧道及类似工程的修建提供参考。     

台灣東部鐵路單軌隧道開挖支撐互制行為之探討

為利用收斂圍束法理論及新外顯示分析模式,以台灣東部鐵路變質岩隧道群之收敛計測資料為依據,藉由計測資料回歸分析而獲得相關模式參數,進而模擬變質岩隧道開挖變形行為及岩體結構間之互制行為。介紹了收斂圍束法理論和外顯示分析模式以及台灣東部鐵路單軌隧道群之工程案例分析等,獲得了隧道前期位移量、無支撐距離位移量、岩體彈性模數、結構支撐應力和縱剖面變形曲線等之預估與計算。     

新型铁路隧道门洞口段结构受力特征现场试验研究

现有的铁路隧道洞门的设计只是经验性地照搬标准图的模式,而对新型隧道门的研究是必要的。一种新型隧道门在满足它的美学效果、环境保护等功能外,更重要的是应保证隧道洞口结构受力后的安全性。对采用新型隧道门的洞口段围岩压力和衬砌内力进行现场测试,并将单线斜切式隧道门洞口段的现场试验结果与模型试验和有限元数值计算结果进行比较,探讨了洞口段围岩压力分布和衬砌结构受力特征。研究结果表明:斜切式隧道门洞口段围岩压力和衬砌内力从洞口向洞内逐渐增大,其大小随覆盖层厚度增大而增大,围岩压力在仰拱处最大;衬砌结构处于复杂的三维受力状态,既有横向轴力、弯矩,又有纵向轴力、弯矩,其受力特征类似于壳体结构,因此,按壳体结构设计比较合理。     

洞室大小和形状对极限位移的影响

隧道的极限位移不仅与围岩类别有关，还与洞室大小、形状、支护形式、支护厚度、施工方法和破坏状态等因素有关。对现行铁路Ⅲ类围岩单、双线直墙和曲墙式隧道衬砌，用标准设计参数计算模拟隧道的极限位移，对求得的极限位移进行系统分析，并与现行规范的允许相对收敛进行了比较。     

圆梁山隧道在高水位条件下支护结构体系研究

采用围岩与结构共同变形的计算模式，优选出圆梁山隧道在高压涌水条件下的合理支护结构形式。通过对圆梁山隧道注浆加固圈单独承载稳定性分析，拟定出圆梁山隧道所需加固圈的最小尺寸为3m。通过对38种工况模型的弹塑性数值计算，找出了在满足相同结构安全度要求K=2．4条件下，随着注浆加固圈厚度增加，可相应减薄二次衬砌所需厚度的关系曲线。此外，研究结果还表明，提高注浆水平能较大程度地减弱支护结构参数。因此，改善注浆水平是有很大意义的。     

围岩的平均站立时间与隧道初期支护设计压力的确定

通过对RMR数据库中采集到的 95个有效隧道实例的分析 ,基于最大相关性的原则 ,提出了一个衡量隧道特征的综合指标 :隧道特征系数 ,利用回归分析方法建立了它与围岩站立时间之间的线性关系。利用此公式 ,在 5 0 %概率水平上 ,给出了对应于RMR分级的最小和最大站立时间 ;并将它们与RMR推荐的围岩平均站立时间进行了比较 ,结果发现 ,RMR分级所推荐的站立时间 ,在对应的级别内其发生概率的取值在区间 [0 ,1]内变化 ,因而可能导致应用上的困难。文中结合我国铁路隧道坍方高度的经验公式 ,提出了一个适合铁路隧道的初期支护围岩压力的确定方法 ,并指出在有关围岩地质及地应力资料较为缺乏的初步设计阶段 ,采用一半的松驰荷载作为这一阶段的初期支护进行设计是合理的