横洞施工对新建隧道主洞及既有隧道变形影响分析

近接工程中横洞开挖施工势必会对新建隧道及既有隧道的衬砌结构造成不同程度的影响,开展横洞施工影响研究对评价新建隧道及既有隧道的安全性具有重要意义。该文依托某工程案例,采用三维有限元数值模拟方法分析横洞开挖施工对新建隧道及既有隧道衬砌结构变形的影响,并进一步分析不同净距条件下横洞开挖施工对既有隧道衬砌结构变形的影响规律,最后结合现场监测数据进行对比验证。结果表明,横洞开挖施工会造成新建隧道衬砌结构不均匀沉降和侧壁外扩并引起既有隧道拱顶隆起和拱腰收敛,不同净距条件下横洞开挖施工对既有隧道衬砌结构的拱顶沉降和拱腰收敛的主要影响范围在距横洞纵向中心35m内。     

小净距隧道群掌子面间距数值分析研究

当多隧道并行且属于超小净距隧道群时,如何控制掌子面距离成为保证施工安全同时不耽误工期的一项内容.研究结果表明,掌子面之间距离越大,各隧道特别是处于最后施工并位于中间位置的二号隧道位移、应力逐渐减小,但当掌子面距离增大至一定程度时,变化就很小.综合分析,掌子面距离控制在2倍洞径较为合理.     

并行超小净距公路隧道施工变形监测分析

结合并行超小净距公路隧道工程实践,介绍了施工过程中围岩变形监测方案,主要对隧道地表沉降、拱顶下沉、洞周收敛和围岩内部位移等监测项目进行了相关探讨;基于监测结果,分析了该隧道施工过程中围岩变形规律和特点,为隧道支护合理时机和衬砌参数的优化提供了重要依据和参考,也确保了隧道施工安全.     

坡面正交型隧道开挖时洞口边坡变形分析

隧道洞口段开挖对洞口段边坡的稳定性影响很大,采用FLAC3D对隧道开挖时洞口边坡的变形进行数值模拟分析。隧道开挖后对地表沉降影响较大范围为隧道拱顶外侧1倍洞径范围内,而在3倍洞径范围外几乎没有影响。在纵向方向,越接近隧道洞口其地表沉降越大。后开挖隧道对先开挖隧道上方地表沉降有较大影响。隧道开挖对隧道拱顶上方边坡影响最大,距离越远其影响越小。其影响以拱顶为中心对称分布。     

公路并行双洞小净距隧道施工技术

小净距隧道是指并行双洞公路隧道间岩石厚度较小 ,一般 <1.5倍隧道开挖断面宽度的一种特殊隧道结构型式。通过工程实例介绍公路并行双洞小净距隧道施工方法及关键技术要求     

浅埋偏压隧道锚杆加固参数的优化研究

锚杆参数的合理选择对隧道初期支护的稳定性具有重要意义.考虑隧道浅埋偏压的地质特性,采用了双侧壁导坑法,山内而外进行侧洞开挖,对浅埋偏压公路隧道的初期支护进行了数值模拟.分析了不同横阳间距和锚杆长度下,地表沉降、拱顶沉降、墙腰收敛值的变化规律,从而给出锚杆参数的合理值.     

浅埋连拱隧道施工动态响应特征研究

以实际工程为依托,针对浅埋连拱隧道暗挖施工稳定性问题,研究了隧道开挖过程中围岩、支护结构、中隔墙等结构的应力分布情况以及地表沉降等指标的动态响应特征。结果表明,中导洞开挖过程中,上台阶开挖对围岩应力影响较明显; 隧道施工完成后中隔墙上最大应力达7.03 MPa,侧洞拱腰及拱顶部位存在应力集中,大小为0.7~1.55 MPa; 侧洞靠近中导洞的上台阶初支结构拉应力达1.67 MPa,侧洞远离中导洞的上台阶初支结构压应力达4.48 MPa; 侧洞靠近中导洞侧台阶开挖时中隔墙应力增幅明显,掌子面远离监测面超20 m后施工对中隔墙无影响; 地表沉降最大部位位于隧道轴线处,沉降最大值为7.20 mm,沉降区域半径约25 m。     

基于S.M.F的小净距公路隧道抗震性能分析

考虑围岩等级、隧道净距等因素,对小净距公路隧道的抗震性能进行了综合的分析。将S.M.F理论推广到Drucker-Prager材料,用以描述中岩墙的复杂应力状态,并基于此评价两隧道间的相互影响;以中岩墙的塑性区贯通作为临界条件,分析了Ⅲ级和Ⅳ级围岩小净距隧道的最小抗震安全间距。研究表明,地震波动在介质突变面上的反射、叠加导致小间距隧道的中岩墙处于非常复杂的应力状态,一旦两隧道间距过小,很可能导致中岩墙的破坏。根据计算,Ⅲ级围岩下的小净距隧道的极限净距不宜小于0.75B,Ⅳ级围岩下不宜小于1.0B(B为隧道断面的开挖宽度)。     

埋深对浅埋大断面水工隧道围岩及初次支护变形影响研究

以某排涝隧道为研究对象,利用FLAC^3D建立模型,分析初次支护条件下隧道埋深对浅埋隧道的开挖变形影响,并与现场监测数据进行对比。研究结果表明:(1)沿着开挖方向,围岩的变形分为3个阶段,3个阶段的变形量随着隧道埋深的增加而增加;(2)拱顶沉降的变化速率比水平收敛要大,隧道埋深对拱顶沉降和水平收敛的影响范围保持不变,隧道的横向变形不受隧道埋深的影响;(3)锚杆的受力以洞轴线对称分布,在拱顶的受力最大;衬砌的受力在边墙和墙角处较大,衬砌最大变形发生在拱顶处,随着隧道埋深的增加,衬砌的受力和变形均有所增加。掌握浅埋隧道在不同埋深下的围岩变形规律,可以为类似的工程提供理论依据。     

爆破荷载作用下空洞效应对围岩振动速度的影响

以某高速公路工程的隧道工程为依托,针对隧道爆破施工中空洞效应对围岩振动速度的影响问题,根据能量法和地震波传播规律推导出爆破荷载作用下已开挖区和未开挖区围岩振动速度计算公式,采用有限差分软件模拟不同荷载作用下围岩振动速度的变化规律,并验证了计算公式的准确性。结果表明,空洞效应下的围岩振动速度数值模拟计算结果和计算公式求解结果误差在6%以内; 爆破荷载0.8 MPa作用下,空洞效应影响较大的区域位于距掌子面8~12 m处的隧道拱顶处,距掌子面8 m处的开挖区与未开挖区隧道拱顶处的振动速度差值为2.23 cm/s,商值为1.21倍; 在一定荷载范围内,荷载越大,空洞效应对围岩振动速度影响越明显,已开挖区与未开挖区振动速度差值的峰值距掌子面越远。     

小净距隧道开挖方法和中岩柱加固技术探讨

小净距隧道是有别于连拱隧道和分离式隧道的一种特殊的隧道结构形式，其施工方法和中岩柱加固技术还处于研究发展阶段。论述了小净距隧道开挖方法和中岩柱加固技术。     

小净距双洞隧道施工技术

以石狮小净距双洞隧道为例,介绍小净距双洞隧道的超前支护、洞身开挖、中央岩柱加固、锚喷支护、等关键工序的施工方法和技术要点.     

非对称连拱隧道不同开挖方案的比较分析

根据某高速公路非对称连拱隧道衬砌结构形式, 针对地表平、地表顺倾斜和地表逆倾斜等地表倾斜情况建立了相应的有限元分析模型, 选取围岩稳定性、衬砌安全性和偏压情况等反映隧道稳定性的性能指标, 采用数值模拟方法综合分析了不同地表倾斜情况下不同开挖方案对隧道稳定性的影响。结果表明, 地表倾斜状况显著影响非对称连拱隧道围岩和衬砌的受力和变形情况, 非对称连拱隧道地表平时应采用先大洞后小洞的开挖方案, 地表倾斜时必须综合考虑地表倾斜情况和大小洞的跨度差异, 才能合理确定开挖方案。非对称连拱隧道隧洞开挖时, 先开挖一侧的围岩应力释放会引起另一侧未开挖岩体的竖向应力增大, 导致另一侧岩体开挖时释放的荷载也相应增大, 使后开挖一侧隧洞的围岩位移和应力增大;开挖过程中应使左右洞的应力释放量尽量接近, 降低最终拱顶沉降和拱顶围压拉应力, 确保隧道围岩稳定及衬砌结构安全。     

高速铁路隧道塌方原因分析与施工处治技术

结合某高速铁路隧道Dg K88+520~522段施工出现掌子面附近拱顶塌方的工程背景,从现场地质条件与设计支护参数等方面分析了塌方原因,并采用数值模拟对比分析了勘查设计与围岩变更后的开挖支护措施引起的围岩变形。结果表明,根据原勘查设计Ⅲa级围岩确定的开挖方法与支护参数不能有效保证实际围岩条件下的隧道稳定性,而采用围岩变更为Ⅴb级围岩、三台阶七步法开挖、Ⅴb级围岩复合式衬砌支护的设计,拱顶沉降则可大幅度降低。介绍了塌方处治措施和拱顶沉降监测结果。由于围岩表现为脆性,在塌方后拱顶沉降较小,为确保工程安全,应根据地质勘查与超前地质预报等辅助措施,更为准确地掌握隧道围岩地质赋存条件,确定合理的开挖方法与支护参数。     

殷家岩隧道施工过程有限元模拟与分析

对殷家岩隧道施工过程进行了二维弹塑性有限元分析，得到了联拱隧道在分步开挖时地表沉降、拱顶位移及支护结构的应力变化情况，并得到了几点有意义的结论，为宜长高速殷家岩隧道所采用施工方法及监控量测测点埋设提供了科学依据和施工指导。     

不同净距下小净距公路隧道的数值模拟研究

小净距隧道是目前公路隧道中最常见的一种型式，在我国还处于研究和发展阶段。采用有限元法和强度折减有限元法对不同净距下的小净距隧道进行了弹塑性数值模拟研究，对比分析了隧道围岩位移、应力、塑性区分布以及隧道安全系数随净距的变化规律。结果表明，小净距隧道围岩的各项指标与隧道的净距存在突变关系，最后提出了把围岩各项指标出现突变时的净距作为小净距隧道的合理净距。     

分离式隧道围岩—支护体系稳定性分析

针对分离式隧道的稳定性问题,以浙江省诸永高速公路前坑隧道施工为例,应用FLAC3D软件对隧道施工过程进行了数值模拟,计算出隧道开挖过程中围岩位移随时间的变化规律和空间分布特点;根据数值模拟结果,对隧道围岩的拱顶沉降和周边收敛情况进行监控量测,从而判定隧道围岩—支护体系的稳定性,在此基础上对支护参数和支护时机提出了合理的建议。结果表明,利用数值模拟与监控量测相结合的方式对隧道动态设计具有很好的效果。     

小净距隧道中岩墙稳定性分析

基于围岩强度判据,建立中岩墙受力模型,提出了非对称小净距隧道中岩墙稳定性判别式,并分析了不同因素对中岩墙极限承载力的影响。结果表明:中岩墙极限承载力随隧道埋深和锚杆预应力的增大呈线性增加;对中岩墙布设锚杆时,应控制锚杆密集度,以提高承载力的作用;注浆加固对中岩墙极限承载力的提高程度与其自身内聚力的大小有关,能显著减小塑性区;采用锚杆和注浆联合加固,能降低塑性区贯通的风险,加固时,应将联合加固的范围扩大至隧道拱顶至拱底。     

浅埋软弱围岩隧道掌子面锚杆预加固参数分析

大断面浅埋隧道在软弱围岩中全断面开挖时,隧道掌子面核心土处于短暂稳定或不稳定状态,处理不慎便会造成核心土的失稳,因此采用玻璃纤维锚杆对核心土进行预加固是有必要的。结合格鲁吉亚某隧道工程实例,采用新意法理念,运用FLAC^3D有限差分软件,对浅埋软弱围岩隧道全断面开挖时掌子面玻璃纤维锚杆加固长度l(5个工况)和加固密度β(7个工况)进行优化分析,结果表明：随着l或β的增大,目标掌子面挤出位移和拱顶前方位移逐渐减小,目标掌子面拱顶前方应力逐渐趋于原始状态;当l>6 m或β>0.75时,掌子面锚杆对核心土的预加固效果不明显,综合工程的安全性和经济性,取l=8 m、β=0.75较为合理,为类似工程提供了一定的参考依据。     

复杂条件下双连拱隧道信息化施工及应用

殿会坪隧道是常吉高速公路中的一座双向四车道连拱隧道，进口段地质条件复杂，存在明显的偏压现象．左洞开挖过程中右洞出现初支环向开裂，边墙混凝土剥落，地表出现裂缝并有增大趋势，同时洞内周边收敛、拱顶下沉和地表沉降突然增大，变形速率加快．采取及时跟进二次衬砌和导管注浆加固洞内周边围岩的措施，右洞洞身变形和地表沉降得到控制．二衬应力测试结果反映，二衬内力小于设计强度，满足工程要求．图5，参8．