特长公路隧道变截面施工围岩-支护特性研究

对于变化截面段隧道施工,围岩压力与位移变化特性对隧道围岩支护体系稳定性评价有着重要作用。以隧道工程实例为例,采用现场监测及数值分析方法,对正常段与加宽过渡段施工开挖断面、施工方法、隧道埋深、跨度变化等多因素影响下隧道围岩支护特性进行研究。结果表明:围岩压力的不均匀分布体现了地层应力复杂性;围岩压力与拱顶沉降存在较好的正相关性,拱顶沉降稳定时间要滞后于围岩压力约一周;在深埋条件下,随着隧道埋深增加,围岩压力波动性较大,无明显相关性,施工方法及跨度变化对围岩稳定性影响较大;监控量测作为隧道施工动态设计的重要手段,体现了围岩支护作用过程的动态性、协调性及阶段性,结合数值分析比较验证,为二次衬砌施作最佳时机以及支护结构参数修正提供参考依据。     

大跨软岩公路隧道围岩稳定性分析

本文针对大跨度软岩隧道的围岩变形特点,以集呼高速公路旗下营隧道右线出口段YK197+040断面在CD法施工下围岩变形的现场监测数据为背景,整理了拱顶沉降的位移-时间曲线,探讨了拱顶沉降随开挖时间的变化情况。运用ABAQUS软件,结合实际隧道工艺建立了三维有限元模型,数值分析了隧道开挖后拱顶及周边位移的变化趋势,研究了围岩力学性能参数对隧道变形以及围岩稳定性的影响。在综合考虑监测数据与数值结果的基础上,为后续隧道安全施工提供了有益的理论建议。     

浅谈武黄铁路软弱围岩隧道过冲沟关键技术

软弱围岩隧道所处区域地质条件复杂,隧道开挖过程中地质因素的变化严重影响隧道围岩稳定性。作为一种特殊的地质条件,冲沟的存在对隧道开挖过程中的围岩稳定和施工安全均会产生一定程度的影响。本文以武黄城际铁路沙窝隧道工程为例,详细介绍了城际铁路隧道浅埋偏压软弱围岩段安全通过冲沟的施工方案和关键技术。     

激光监测技术在隧道施工中的研究与应用

在隧道施工中,通过监控量测尤其是围岩周边收敛及拱顶沉降的监测,可及时了解围岩的变形情况,从而有效地判断围岩的稳定性,对选取合理的隧道支护方式和改变施工方法有着重要的指导作用。为了能快速、实时地了解隧道围岩变化量,提出了一种运用激光位移传感器来实时监测隧道进行拱顶沉降和净空收敛的方法。     

复杂结构形式隧道的围岩位移监测分析

 厦门市梧村隧道为双向六车道隧道,隧道结构形式设计复杂,分别由双连拱、小净距、初期支护连拱和分离式隧道组成。现场监测工作以隧道拱顶沉降和围岩收敛为主,结合施工措施和开挖工序进行全面分析。研究成果表明：三导洞法施工主洞沉降所占比例不到侧导洞沉降的一半,双连拱隧道结构型式适用于对沉降控制要求较高的隧道工程;CRD1部开挖产生的拱顶沉降可以超过累计沉降值的50%;核心土开挖后布设测点造成的总损失量约占累计沉降值的37.5%;采用全断面帷幕注浆措施加固围岩对控制隧道拱顶沉降取得较好的效果;管棚区域出现较大下沉与管棚工作室的断面稍大以及管棚两端受其自重影响较大有关;临时支护的拆除对拱顶沉降和围岩收敛的影响较小;开挖和注浆是引起围岩出现较大收敛变形的主要施工因素,其中注浆对围岩的收敛位移影响更大;初期支护连拱隧道右洞开挖对左洞二次衬砌的收敛稳定有一定的影响。     

超浅埋软弱围岩隧道拱脚稳定性及其控制技术

隧道施工中,拱脚为洞身开挖拱和喷锚支护拱的基础,基础稳定与否,决定了隧道沉降收敛变形的严重程度。为研究软弱围岩隧道拱脚对其结构自身及围岩稳定性的影响,以福州某暗挖隧道工程为背景,基于拱的受力特性和塌落拱理论,分析了拱脚的变形失稳原因。总结归纳提出超前埋隧道拱脚稳定性控制技术措施,并对隧道拱顶沉降及收敛进行了现场测试。结果表明:从拱架连接间隙、拱脚与支撑基面间隙、拱脚基础沉降变形以及水平位移控制方面着手,隧道拱顶最终沉降为50mm,周边收敛为30mm,确保了该隧道施工的安全顺利进行。     

德格隧道施工过程分析及冒落成因机理

为探明公路隧道过深埋破碎带施工中地层变形与受力特性,揭示围岩碎裂形成冒落破坏的成因机理,依托川藏公路新建德格隧道,对隧道施工过程进行了三维数值模拟和力学分析。研究表明:受构造破碎带和埋深影响,隧道过冲沟深埋段施工中拱顶位移均较大且会有突变,施工在竖向对围岩压应力的影响非常明显,而在水平方向对拉应力的影响更为显著,围岩竖向与水平向较大的压应力差值增加了围岩松弛区范围;深埋自重应力场较大,受施工扰动位于冲沟底部的破碎带围岩碎裂变形加剧出现冒落体,因松动地压超过支护结构承载力最终导致冒落破坏。     

某水工隧洞洞口段围岩稳定性监测实践

以某水工隧道洞口段工程为依托，在分析工程特点和周边环境的基础上，确定以地表沉降、净空收敛、拱顶下沉和锚杆轴力为监控量测项目的监测方案，并结合监测数据对隧道洞口段的围岩稳定性进行研究分析。结果表明：净空收敛、拱顶下沉的变形趋势接近一致，在下台阶及底基层的开挖过程中整体变化量为70%～90%；洞身开挖对地表沉降影响范围是洞径的5倍。监控量测方案能准确反映隧道洞口段施工过程中的围岩稳定状态，可以满足施工安全的需要，对类似围岩稳定监控具有一定的参考价值。     

双侧壁导坑法在隧道施工中的应用与研究

以粤湘高速公路水涧山隧道为研究背景,应用FLAC3D有限差分软件,论述了双侧壁导坑法施工对隧道稳定性的影响,并通过对拱顶沉降、水平位移的状态分析,对比了数值模拟结果与实际监测数据,得出了隧道和周边围岩的变化规律。     

导洞超前开挖施工性态空间效应分析

围岩变形机制及稳定性控制是隧道施工过程中关键技术之一。针对导洞超前开挖施工性态空间效应,采用有限差分软件FLAC3D模拟分析隧道施工过程中围岩变形规律,并与全断面法、上下台阶法作对比分析。研究表明:导洞超前开挖施工引起的水平收敛、拱顶沉降位移变化速率最小,开挖形成临空面之后产生的水平收敛和拱顶沉降值最小,有利于隧道围岩的稳定;水平收敛值随隧道埋深、侧压力系数的增大呈线性增大;拱顶沉降值随埋深的增大呈线性增大,随侧压力系数的增大呈非线性增大趋势;隧道埋深越大,水平收敛、拱顶沉降先行位移占总位移比例越大;侧压力系数越大,水平收敛先行位移所占比例越大,而拱顶沉降先行位移所占比例越小。结合宜巴(宜昌至巴东)高速公路石门垭隧道施工现场监测数据,验证所得结论的可靠性,可为同类工程借鉴,具有一定的科学意义和工程实用价值。     

地应力释放对盾构隧道围岩稳定性和地表沉降变形的影响

针对广州地铁二号线越秀公园—三元里区间隧道,采用弹塑性有限元法分析了地应力释放对盾构隧道围岩强度和变形以及地表沉降变形的影响。计算结果显示:随着地应力释放值增加,隧道开挖面洞周拱顶、拱底、拱腰变形增大,围岩塑性区明显扩大,由稳定状态向不稳定状态转化;地表沉降变形也大大增加。     

隧道围岩变形监测及分析

结合广州增从高速公路桃园1号隧道工程,介绍了一种单独利用隧道收敛计量测周边位移和拱顶下沉的三角形量测法,重点论述了监测数据的处理分析方法,即通过选取比较最优回归分析模型,最后得到拟合结果.以监测断面ZK55+200为例,运用上述方法,判断围岩稳定性以及二次施工时机.     

基于数据融合的山岭隧道围岩稳定性评价方法

随着隧道信息化设计和施工的发展,如何利用隧道施工过程中的现场监测值对隧道安全进行准确合理的评价成为一项亟待解决的技术问题。本文针对新奥法隧道施工过程,提出了一种基于监测数据的施工安全评价方法,该方法通过将不同的监测数据相融合(如拱顶下沉和水平收敛),并结合数值计算方法,对隧道围岩的稳定性进行综合性评价。本文用折减节点力来模拟隧道初期支护前后的围岩应力释放过程,并计算出围岩稳定极限状态下的隧道变形值,作为围岩稳定性评价的重要依据。最后,将该方法应用到营盘山隧道的围岩稳定性评价中,根据隧道各断面水平收敛与拱顶下沉数据,计算隧道围岩稳定性安全系数,为施工决策提供理论参考。     

连拱隧道施工监控量测技术研究

结合铜黄高速汤屯段下杨干隧道的具体情况,详细介绍了连拱隧道的现场监控量测情况,并根据监测结果,在围岩大变形地段以及附近区域选择较为典型的拱顶下沉、水平收敛断面,以及在发生围岩大变形地段增设的8个选测断面,对下杨干隧道由小塌方所引起的围岩大变形情况加以分析,揭示了此种条件下围岩变形与支护结构受力的特点以及大变形对附近地段围岩的影响情况,并提出相应的治理措施,有效地指导了隧道施工的进行,保证隧道施工的安全.     

玉皇庙隧道施工监控量测与稳定分析

以玉皇庙隧道为例,主要对监控量测的必测项目拱顶下沉与周边收敛的量测方法与量测中遇到的问题进行了阐述,对隧道围岩的稳定进行了分析,并提出合理的二衬施作时机,以确保隧道施工安全。     

穿越高层建筑大跨隧道施工力学与支护结构研究

依托重庆两江大桥项目,以重庆两江大桥连接隧道下穿华夏大厦段双向4车道连拱隧道为工程背景,通过现场监控量测和数值模拟,研究了两江大桥连接隧道在穿越华夏大厦高层建筑条件下的施工力学行为。研究表明:建筑物基础对减小围岩体内横向水平位移有一定控制作用,但对纵向水平位移则无明显效果,反之距隧道边线17 m范围内建筑均不同程度的受隧道施工影响;隧道地表至拱顶围岩体内,随着深度的增加围岩体内横向垂直位移靠近建筑物基础减少,在完全穿越建筑物基础后达到最小值;随着远离建筑物基础,地表沉降曲线变宽变深,呈对称形态,随着靠近建筑物基础,地表沉降曲线变窄变浅,呈非对称形态。研究成果为紧邻城市高层建筑交通隧道的结构型式、施工工法、支护参数等提供参考。     

大跨软岩隧道施工动态监测试验研究

以内蒙古金盆湾大跨软岩隧道为工程背景,通过现场监测及数值分析,探讨围岩拱顶沉降、钢支撑内力、围岩与初期支护之间的内力、初期支护与二衬之间的内力随时间及开挖距离的变化规律,并用现有的理论及方法对其进行围岩稳定性分析。研究结果表明:对拱顶沉降数据的拟合函数进行求导分析并判定出围岩的稳定状况良好;围岩和初期支护压力在距离上台阶开挖面65 m后逐渐稳定;钢支撑外侧应力平均值大于内侧应力,最大应力值小于钢拱架的屈服强度,开挖过程安全级别始终处于安全或者基本安全状态;初衬和二衬间的接触应力在二衬浇筑后2天左右达到最大值,随后减小趋于稳定,且稳定值都小于0.1 MPa;数值模拟的围岩变形规律和实测围岩的变形规律相同且沉降实测值与模拟值差别不大,证明了模型的合理性。研究结论可为类似条件下工程的设计、施工和监测提供指导。     

软弱围岩隧道掌子面挤出变形特征分析

软弱围岩在隧道工程中经常遇到,它的空间大变形特征受台阶长度、台阶高度、工法及地应力水平等条件的影响。结合兰渝铁路两水隧道现场监测和数值模拟相结合的方法对软弱围岩隧道的空间变形特征进行了详细分析。研究结果表明:围岩越弱掌子面纵向挤出变形大小及变形速率越大,掌子面挤出变形受上台阶断面开挖高度和围岩级别影响较受台阶长度影响显著;在洞周先行变形中,拱顶下沉较水平收敛更加明显;初始地应力场应力水平增高,隧道掌子面挤出变形会大幅增加。研究结果可为指导隧道的施工和设计提供有效依据。     

陡倾岩层隧道开挖力学特性研究

陡倾岩层隧道由于层状结构的存在,在开挖过程中,围岩的破坏机理与方式、围岩与结构的变形、受力等特征明显不同于其它岩体隧道。本文在陡倾岩层隧道开挖破坏机理探讨的基础上,通过三维数值模拟,对不同陡倾角条件下围岩与结构的变形、受力特征进行了计算,分析了隧道开挖力学特性与倾角的关系,提出了陡倾岩层隧道设计施工建议。计算结果表明:倾角越大,隧道发生顺层滑移破坏的概率越大,地表沉降、拱顶位移、围岩主应力随倾角的增大而增大,但拱脚位移、围岩剪应力、喷射混凝土内力与倾角并非一致性关系。