黄土连拱隧道施工过程的数值模拟和方案优化

针对汾柳高速公路离石隧道在不同施工方法下围岩和隧道支护结构的受力问题,运用有限元程序ANSYS6.1对三导洞法和上下台阶法进行了动态数值模拟,建立了不同施工工序下围岩的位移场和应力场,并以此对这两种施工方法进行了对比分析,得出三导洞法较优。对隧道的施工具有重大的指导意义。     

双连拱隧道不同施工工法的施工力学机理数值分析

为了研究双连拱隧道不同施工工法下的位移和受力特征,确保施工安全顺利进行,依托惠州市四环路南段西坑东双连拱隧道工程,采用MIDAS有限元软件分别对Ⅴ级围岩下三导洞法施工、Ⅳ级围岩下中导洞法施工进行模拟,得到拱顶沉降、洞身位移、锚杆轴力以及中隔墙内力的计算结果。通过对结果进行对比分析,为西坑东双连拱隧道的施工提供相关建议。     

软弱地层连拱隧道开挖错距和台阶长度研究

近年来连拱隧道的施工方法不断优化,其中3导洞法在围岩状况较差的地段能够有效减少地表沉降和隧道变形,使施工更加安全。但由于3导洞法存在着施工工序复杂、施工参数不明确和成本高等缺点,对3导洞法的研究一般多集中在结构受力、开挖方法和支护参数等方面,而其在软弱地层中主洞开挖错距和台阶长度的重要性往往被忽视。依托广东南山路连拱隧道工程,采用数值模拟的方法,对比分析了隧道拱顶沉降和拱脚水平收敛,研究了V级围岩3导洞法合理的主洞开挖错距和台阶长度。研究结果表明:1)V级围岩3导洞法合理的主洞开挖错距是2.5～3倍洞径;2)V级围岩3导洞法合理的开挖台阶长度是10 m(中台阶)。     

大跨度双连拱隧道不同开挖量测分析

基于Ⅳ级围岩条件三导洞法和中导洞法两种不同施工方法的现场监控量测分析,得出设计方提出的采用三导洞法施工不合理,而施工方采用中导洞法是合理的。     

双连拱隧道不同施工工法的施工安全影响数值分析

为了研究双连拱隧道不同施工工法下的位移和受力特征,确保施工安全顺利进行,依托惠州市四环路南段西坑东隧道双连拱隧道,通过MIDAS有限元软件,建立三导洞法在Ⅴ级围岩中施工,中导洞法在Ⅳ级围岩中施工的模型,得到拱顶沉降、洞身位移、锚杆轴力以及中隔墙内力的分析结果。通过对结果进行对比分析,采取相应的措施加强施工过程中过程管理和监控量测,可以有效的提高双连拱隧道的施工安全和质量。     

双连拱隧道两种工法的施工力学分析

目前，在连拱隧道施工中均不同程度地出现了围岩坍塌、已修筑的衬砌产生大面积裂缝等问题。金洞隧道位于渝怀线甘家坝与鱼泉之间。设计预留了二线隧道条件。二线位于一线右侧，进口两线间距14．09m，有分修条件：出口两线间距5．03m，设150m“燕尾”式隧道段，其中连拱隧道长42．2m。连拱隧道施工有很多种方法，在围岩条件较好时，往往采用三导洞法或两导洞法。为了比较这2种方法的施工安全性，采用有限元法对该区段隧道施工过程进行力学模拟计‘算，比较了2种不同施工方法下的洞周位移、初期支护的内力、安全系数等，得出一些有意义的结论，可作为连拱隧道施工时的参考。     

不对称双连拱隧道施工方法研究与应用

针对不对称双连拱隧道施工中不同工况下的应力和位移情况,运用MIDAS/GTS数值模拟软件建立计算模型,对IV级围岩开挖过程进行模拟分析,得到了分别采用三导洞台阶法和中导洞台阶法开挖施工过程中的隧道应力及位移数值,通过与围岩位移、沉降、压力及二衬弯矩实测数据的对比分析,为不对称双连拱瞇道的设计和施工提供一定的理论依据及借鉴。     

小净距隧道下穿既有地铁车站施工方法研究

基于有限差分法计算程序FLAC3D模拟既有地铁车站下穿隧道三台阶法、CRD法、侧壁导洞法不同施工开挖过程对上部既有地铁车站影响研究,揭示了下穿隧道不同施工方法对既有车站的位移变化的影响差异。侧壁导洞施工方法的模拟结果与监测结果的规律性和数值均较为吻合,表明了模拟分析结果的可靠性。通过三台阶法施工、CRD法、侧壁导洞施工三种施工方式的对比分析发现,侧壁导洞法施工引起的洞底沉降值比前两者方法均要小。下穿段隧道采用侧壁导洞施工方法,对上部已有地铁车站隧道结构变形起到较好的控制效果。     

浅埋连拱隧道围岩参数反演及施工数值模拟

本文结合怀新高速公路的界牌坳隧道的实际情况,利用现场荷载试验的测点位移,通过有限元反演理论的模拟退火法反演计算隧道破碎带围岩基本参数.将反分析计算得到的隧道围岩参数输入界牌坳隧道二维弹塑有限元计算模型,对隧道的施工过程进行数值模拟,分析了采用三导洞法施工时围岩和中墙的受力变形规律,计算结果表明,两主洞拱部开挖是连拱隧道施工过程中两个比较关键的施工步;两主洞拱顶及右洞左拱肩位置的围岩出现了较大的位移或应变而有可能引起隧道塌方或破坏;浅埋偏压连拱隧道受山体偏压和不对称施工的影响,中隔墙在整个施工过程中基本处于偏心受压状态.     

特大断面大跨度隧道围岩变形的现场试验研究

 结合广州龙头山双洞八车道高速公路隧道工程实践,对特大断面大跨度隧道施工中围岩变形进行相关监测,分析变形随时间变化规律、不同开挖工序引起的纵向和径向空间围岩变形规律。研究结果表明：特大断面大跨度隧道采用双侧壁导洞法施工,能较好地控制围岩变形;在特大断面大跨度隧道施工过程中,右导洞上台阶、左导洞下台阶以及核心土开挖对围岩变形影响较大,是施工主要控制点;特大断面大跨度隧道开挖的纵向影响距离大致为一倍洞径左右,与导洞跨度基本相同,为6～8 m;洞顶垂直向径向影响距离约为25 m,左导洞顶30°方向的径向影响距离约为15 m。该研究结论可为类似条件下特大断面大跨度隧道设计施工和现场监测提供借鉴与参考。     

偏压黄土连拱隧道掌子面纵向间距优化研究

连拱隧道与普通分离式隧道一个显著的区别就是连拱隧道的双洞在不同的施工阶段对另外一条洞的稳定、中隔墙的偏移等都有很大的影响。为此,很有必要建立三维弹塑性非线性方法对施工过程进行仿真模拟。以国内首条黄土连拱隧道山西离石连拱隧道为研究对象,采用数值分析软件FLAC3D,通过对离石黄土连拱隧道动态施工的三维数值模拟,对偏压黄土连拱隧道施工中开挖面空间效应、左右两洞的相互影响及中隔墙稳定性进行分析,从而确定偏压黄土连拱隧道施工过程中左右主洞掌子面的合理纵向间距。     

隐式中墙连拱隧道对称中隔壁工法设计与分析

针对连拱隧道工法研究现状和趋势,结合新型连拱隧道结构型式-隐式中墙复合式连拱隧道[1],提出了一种新的连拱隧道施工方法-对称中隔壁法,无需中墙临时支护,大幅提高连拱隧道的施工效率,实现了连拱隧道的快捷施工,减少了对环境的影响时间,降低了工程造价。对对称中隔壁法进行了详细设计,并进行了数值分析,结果表明:对称中隔壁法可保证隐式中墙复合式连拱隧道施工安全,各上台阶步序开挖和拆撑为控制竖向变形的关键工序,左洞拱腰与中墙连接处和左洞仰拱与中墙连接处是初期支护的安全控制点。     

双连拱隧道结构内力样式及围岩稳定性模型试验研究

大型相似模型试验是双连拱隧道结构内力样式与围岩稳定分析研究的重要方法和手段之一。结合广州—惠州高速公路小金口双连拱隧道工程的修建,在II,III类围岩条件下,对双连拱隧道的施工方法和结构内力样式及围岩稳定进行了深入的研究工作。通过模型试验研究提出了一种新的施工方法——中导坑拓展法,这种施工方法对围岩的扰动少;同时采用三导坑法、双导坑法和中导坑拓展法3种施工方法进行模型试验研究。结果表明:周边最大径向位移发生于拱顶,其次为腰部;首次建立了双连拱隧道二次衬砌内力(轴力和弯矩)模型及围岩的稳定与变形的规律。这些研究成果对双连拱隧道的设计与施工具有重要指导作用。     

蓖麻溪连拱隧道开挖施工方法的探讨

通过对国内一座典型连拱隧道工程事例的调研分析，结合其设计、施工方面的经验教训，主要对连拱隧道的地质构造情况、围岩特点、施工方法等方面作了较为详细地阐述，重点探讨了侧壁导坑开挖法在施工过程中的优劣，以期对今后我国连拱隧道的设计、施工有所裨益。     

朱家湾隧道双连拱段施工优化

针对双连拱隧道施工后诸多因素影响隧道质量,通过对双连拱段采用无导坑法施工,既满足了设计要求,又方便了施工,同时避免了中导洞法施工给隧道遗留影响质量的问题。     

墩山双连拱隧道综合施工技术

主要介绍了陕北地区双连拱隧道的开挖方法,衬砌步骤及中隔墙防排水、综合量测施工技术,通过施工实践,总结了一套双连拱隧道施工经验,最后指出该施工技术对陕北地区双连拱隧道的设计与施工具有一定的指导意义.     

双向六车道连拱隧道设计与施工建议

针对吴家庄双向六车道连拱隧道围岩与结构受力特点,结合宛坪高速公路其他隧道的施工和设计实践,对双向六车道连拱隧道施工与设计提出了一些建议,对双向六车道连拱隧道的设计与施工有一定的指导意义。     

较差地质连拱隧道开挖方案及施工顺序的探索

通过对云南富广高速公路银厂连拱隧道施工过程的分析,并对比邻近在建连拱隧道的不同施工方法,分析了偏压连拱隧道在采用不同开挖顺序施工时各阶段围岩的应力、应变状况,得出了一些结论,为今后类似连拱隧道的施工提供了合理建议。     

偏压连拱隧道施工方法数值模拟研究

结合云南元磨高速公路上的忠爱桥偏压连拱隧道的设计、施工和地质情况,对软弱围岩条件下的公路偏压连拱隧道采用左右两洞不同施工顺序时的力学响应进行了数值模拟,分析了围岩和支护结构在不同施工顺序下的地应力场、位移场,通过对比分析研究,确定了先施作深埋洞,再施作浅埋洞为公路偏压连拱隧道最优施工方案,并且二次衬砌在此条件下不仅是“安全储备”,它对隧道的稳定性有重要作用。