双庆路电力隧道浅埋暗挖法施工地层变形三维数值模拟

结合双庆路电力隧道,通过建立三维弹塑性有限元模型,对浅埋暗挖法采用上下台阶预留核心土法进行隧道的开挖时地层变形进行ANSYS数值模拟。分析隧道开挖引起的水平位移、拱顶沉降、地表沉降以及地层内部位移的变形规律。提出相应的施工建议措施,为该工程设计和施工提供依据,为类似项目的设计和施工提供一定的参考。     

浅埋暗挖隧道施工沉降监控量测

浅埋暗挖隧道在施工过程中不可避免地对地层产生扰动,以长春火车站站场地下通道的浅埋暗挖法施工为例,通过采取预加固和强支护施工措施,并对通道开挖过程中的沉降进行严密的监测,严格控制沉降值,有效保证了通道施工的安全。从沉降控制基准值的确定、监控量测系统设计、沉降控制措施等方面论述了该隧道施工的关键点。通道的开挖支护设计与施工监测方案对相似工程具有一定的借鉴性。     

暗挖地铁区间施工对周边环境的影响研究

以哈尔滨地铁某区间为依托,利用有限元软件ＭＩＤＡＳ／ＧＴＳ建立隧道开挖的数值分析模型,将实际监测结果与模拟结果进行拟合,验证完模型合理性后基于此模型分析隧道开挖对土体水平位移及不同施工工况下单、双线隧道的变形情况。分析结果表明:双线隧道施工时,隧道纵向1．5倍洞径外几乎不受掌子面开挖影响且上部土体沉降影响范围处于4倍洞径范围内;双线隧道的最大水平位移出现在隧道外侧拱腰处;开挖台阶长度增加,引起的地表沉降越大,且双轴隧道的最大沉降位置偏向于较先施工的隧道。     

浅埋暗挖隧道穿越高速路基施工技术

通过广东奥林匹克体育中心（以下称奥体中心）外围道路穿越东环高速公路暗挖隧道工程，介绍在复杂地质条件下大跨度，超浅埋暗挖隧道施工技术在城市高速公路与过街地下通道建设中的应用。如采用“中洞法”把大断面化小断面，分部开挖，采用管棚，旋喷混凝土桩，超前小导管，钢格栅，桁架等支护措施，确保了施工顺利进行。     

小净距黄土隧道错距施工对既有隧道影响的数值模拟分析

近接工程中,新建隧道施工必然会引起既有隧道拱顶应力场和位移场的改变,合理选择并优化小净距双线隧道的施工方式及施工错距等参数,对既有隧道的安全稳定具有重要意义。以新桥双线公路隧道上穿蒙华铁路隧道为工程背景,采用ABAQUS有限元数值模拟方法,分析了新建隧道双线错距开挖施工对既有铁路隧道衬砌结构受力及变形的影响,对既有隧道拱顶沉降、横向位移、拱顶应力变化进行分析,并结合现场监测数据进行对比验证。结果表明,新建隧道采用同步开挖对既有隧道衬砌结构的拱顶沉降和应力增量影响最大,建议增大错距施工。     

浅埋富水隧道施工大变形原因分析与应对措施

为解决富水条件下隧道洞口浅埋段大变形问题突出、施工难度大的问题,依托在建福州市董奉山隧道项目,对隧道断面大变形的破坏特征及原因进行了详细分析,并提出针对性应对措施。结果表明：洞口浅埋富水地段受地层、地形、水环境及施工等因素影响,大变形以拱顶沉降为主,且在开挖后较短时间里变形急剧增加;隧道大变形表现为“急剧增长-缓慢增长-趋向稳定”3阶段变化规律,急剧增长阶段主要集中在下台阶开挖之前,其围岩变形量约占整个沉降变形的75%～80%。根据大变形分析情况提出：开挖前采用“超前帷幕注浆+井点降水”的辅助加固措施,改善掌子面前方围岩施工环境;开挖中采用钢架型号加强、中下台阶大直径锁脚及上台阶大拱脚等措施,可较大程度地控制隧道大变形发展,保证洞内施工安全。相关经验可供类似工程借鉴。     

浅埋暗挖车站施工对周边建筑等环境变形的控制

为了研究城市复杂地质条件下的暗挖车站结构设计及施工对上部结构等周边环境的影响,以徐州地铁１号线车站为工程背景,通过数值模拟计算ＣＲＤ工法施工过程引起的隧道及地表沉降变形,同时基于隧道拱顶以及上部地表竖向位移监测数据,分析影响地表沉降因素,结果表明:当隧道开挖下穿已有上覆建筑结构时,上覆结构会明显抑制由隧道开挖引起的地表沉降量,约降低３０％ ～５０％;地表沉降达到稳定所需时间也有显著降低;在洞内采用ＣＲＤ工法分断面施工以减小对周边环境的变形影响,暗法隧道施工采取适当措施能有效控制地层沉降,对上部建筑结构和周边地层影响可以控制在允许范围内。     

软岩大断面浅埋暗挖隧道施工工法比选数值分析

城市地铁隧道开挖必然会对隧道围岩产生扰动,由此引起的围岩变形会对隧道本身及地表建筑物造成损害。浅埋暗挖隧道因受地质条件、断面大小、岩性情况等影响,在施工过程中易发生开挖面失稳、坍塌等工程事故。为了保证施工安全,合理控制隧道围岩变形,运用FLAC3D有限差分软件,对浅埋暗挖隧道施工工法比选进行数值分析。研究表明:全断面法、台阶法、台阶留核心土法、CD工法、CRD工法开挖引起的拱顶下沉、地表沉降、水平收敛值均逐渐减小,但底部回弹量却以全断面工法最小,现场施工应根据实际工程需求,合理选择施工工法。     

基于既有线平顺性浅埋暗挖隧道地面沉降控制标准

以西安地铁4号线下穿西安铁路站场咽喉区为例,从隧道施工引起的地层变位的一般规律出发,根据隧道施工地面沉降经典Peck法,基于既有线的平顺性,依据规范规定的既有线路的允许偏差值,应用数学力学的基本分析方法,分析了隧道施工对既有线路的影响及浅埋暗挖隧道施工对铁路站场的路线影响,系统地建立浅埋暗挖隧道施工地表沉降控制标准,为地铁隧道工程的资金投入和施工方案、加固方案的选取提供依据。     

浅埋暗挖隧洞地表沉降数值分析计算

地下隧洞的开挖会引起地面变形,尤其是浅埋隧洞,对地面变形的影响会更为明显.根据具体的地层结构,利用Dtmcan-Chang双曲线土体本构模型,考虑隧洞的实际开挖方法,利用ANSYS对浅埋暗挖隧洞的地面位移场进行数值计算分析.     

浅埋暗挖隧道下穿既有构造物施工技术

在浅埋暗挖隧道下穿既有构造物施工过程中,隧道的开挖极易引起地表及构造物的沉降变形,给隧道施工带来极高的安全隐患.以龙泉山隧道下穿张万沟大桥工程为例,鉴于张万沟大桥桩基础底与龙泉山隧道顶间距较小,在不采用一定的加固技术条件的前提下直接采用常规爆破开挖支护施工将致使建筑物产生附加应力和变形[1],从而影响建筑物的正常使用和...     

浅埋暗挖隧道穿越软流塑地层施工技术

正此前,国内在处于软土的地铁暗挖隧道施工环境中,均采用冰冻法或盾构法。在隧道断面尺寸小、隧道长度短和地质变化大的隧道施工环境中,盾构法不适应,而冰冻法却存在着较大的施工风险。因此,采用何种措施,使操作灵活方便而技术成熟的矿山法应用于软土地层,是一个急待攻克的难关。南京地铁鼓楼至玄武门区间隧道胜利贯通,这标志着国内首例软流塑淤泥粉质粘土层隧道矿山法技术难关完全被攻克。其施工难度和风险在世界地铁施工史上也极为罕见。中国工程院院士王梦恕评价说:中铁十三局集团在南京地铁开创了人类先河!     

软弱围岩浅埋隧道施工工法研究

针对浅埋公路隧道的软弱围岩地质情况,基于三维有限差分软件FLAC3D,建立软弱性围岩浅埋隧道变形预测模型,采用预留核心土法对现场施工过程进行仿真模拟,将模拟结果与现场监控量测数据进行对比,验证预测模型的合理性。基于预测模型,计算并分析不同工法下洞周围岩在掘进过程中的变形规律和开挖面稳定性等。结果表明:CD法施工时的拱顶沉降与开挖面最大内空位移是3种工法中最小的,但由于其开挖过程工序繁多,对围岩造成的扰动效应与开挖引起的收敛位移较预留核心土法大,综合经济效益,在实际工程中采用预留核心土法是非常合理的。     

隧道浅埋暗挖施工技术研究

在既有建筑物下方的软弱围岩中进行浅埋暗挖城市地铁隧道施工,开挖方法和超前支护方法的优选对保证建筑物的正常使用和安全是非常重要的.本文结合深圳地铁4号线下穿莲花北路浅埋暗挖的工程实例,探讨了CRD法结合太管棚和小导管超前预支护技术在地铁中的应用.     

软土基坑双排桩支护结构优化分析

为分析优化软土基坑双排桩支护结构参数,以广州市某软土基坑为背景,采用ＦＬＡＣ３Ｄ对其开挖施工过程进行了数值模拟分析,研究了围护桩排数、排距、桩长、桩刚度等对基坑桩体变形以及地表沉降的影响。数值计算结果表明:当基坑开挖深度较小时,基坑的开挖对软土基坑周边土体位移影响不大,但当基坑开挖深度由５．０ｍ增至７．５ｍ时,基坑围护桩位移则由５ｍｍ快速增长至２４ｍｍ,且其变形模型由“弓形”转换为“前倾形”;随着桩排数、排距、桩长以及桩刚度的增大,桩体位移和地表沉降将逐渐减小,但其减小的幅度会越来越小;当桩排距设置为２ｄ～４ｄ、桩长设置为２４ｍ～３２ｍ、桩刚度设置为０．５ＥＩ～１．０ＥＩ时,双排桩支护结构的性价比最高。     

浅埋隧道开挖引起的地面沉降研究

因隧道开挖导致地面过度沉降而诱发的事故时有发生,目前国内外对此类问题的计算理论尚有待进一步研究。基于沉降槽宽度系数计算方法,提出了隧道开挖引起的分层土结构地面沉降量Peck改进算法。以钱塘江隧道工程为例,对比分析了Peck法、Peck改进法和有限差分法等计算的地表沉降量。研究表明:改进的Peck法和数值模拟结果吻合度较高,尤其当地层损失率为0.7%时,两方法计算的沉降曲线接近,且最大沉降量均约24 mm;改进的Peck法计算的沉降槽最窄,其次为有限差分法,而Peck法计算的沉降槽宽度最大。     

新建隧道爆破施工对临近既有隧道的稳定性影响分析

新建隧道的爆破施工对邻近既有隧道稳定性的影响是现阶段的研究热点和难点之一。基于阳明山新建隧道上跨和并行于既有赣瑞龙铁路阳明山隧道的两种工况下既而对新建隧道爆破施工条件对临近既有隧道的稳定性进行分析。在精准设计爆破点位条件下,通过现场监测既有隧道的爆破振速、沉降量以及应力变化与ＡＮＳＹＳ／ＬＳ-ＤＹＮＡ有限元动力学模型的计算结果和理论计算值进行对比研究,分析在该条件下既有隧道的动力学响应规律和应力－应变特征。研究结果表明:新建隧道爆破施工所产生的振动速度与邻近既有隧道的应力、应变以及沉降值均在理论计算所给出的安全允许范围内;模型计算结果更接近于现场监测值,且小于理论计算值,该模型能够较好的实现立体交叉和并行隧道爆破施工对既有隧道稳定性影响的精确模拟,因此该模型具有极高的实用性和准确性。     

严寒地区大断面浅埋土质隧道施工方法探讨

国道主干线哈尔滨绕城公路天恒山隧道是严寒地区在建的一座浅埋大跨度土质隧道,隧道穿越地层为第四系堆积层亚黏土。当前土质隧道的设计、施工方法很不成熟,土质隧道可供借鉴的资料、经验有限,隧道设计和施工时土质隧道往往被当作软弱围岩处理,这严重忽视了土质隧道的特性,并进一步加剧了二次支护结构的受力条件,导致隧道衬砌开裂。以在建天恒山土质隧道为工程背景,详细介绍了大断面浅埋土质隧道标准断面的"三台阶七步开挖法",讨论了土质隧道的施工工艺和施工工序控制要点。天恒山土质隧道的施工实践为同类隧道的施工提供了可供参考的技术资料,丰富了土质隧道的施工方法。     

砂土地区浅埋非对称近接平行隧道施工地层位移分析

基于隧道开挖引起地表沉降经典Peck公式,考虑砂土地区浅埋非对称近接平行隧道不同开挖步序,研究隧道周围土体横向水平位移及工后地表沉降规律。根据沉降叠加原理,建立考虑隧道内径均匀收敛非对称近接平行隧道修正Peck公式,并进行影响因素讨论。结果表明:土体横向水平位移集中在横通道转正洞及大直径断面拱脚处;隧道施工后地表沉降主要发生在小断面区域;地表横向沉降模拟值与计算值二者吻合较好,随着隧道圆心距L的增大,土体横向沉降量逐渐减小并由正态分布转变为马鞍形;隧道埋深H越大,沉降越大;非对称隧道施工时先开挖小断面隧道优于先开挖大断面隧道。     

隧道洞口浅埋段大管棚受力分析

以溪洛渡水电站交通工程某公路隧道洞口浅埋段采用大管棚预加固为分析实例,通过有限差分法数值计算,研究了掌子面开挖时不同位置管棚的内力、位移变化规律及围岩内塑性区变化。分析表明：上台阶掌子面开挖影响管棚内力及位移明显,下台阶开挖影响较小;掌子面开挖至一定时,拱顶管棚的剪力值最大,从拱顶向左右侧管棚上的剪力逐渐减小;管棚轴力和弯矩最大值位于掌子面开挖处;根据围岩内塑性区可获得管棚搭接长度及系统锚杆设计长度。