黄土地区非对称小净距隧道的合理错距研究

西安轨道交通工程修建于我国黄土地区,地铁停车线区间具有埋深浅、净距小、断面型式分布不对称等特点,开挖时为了避免左右线之间扰动过大,需要确定一个合理的掌子面错开距离。以西安地铁8号线工程的存车线区间为研究背景,通过FLAC^3D有限差分软件对不同方案下的开挖进行动态模拟,对模拟结果进行整理分析,并结合现场实际监测数据来验证模拟的正确性。研究发现：不同方案对围岩变形及应力的最终值几乎无影响,但需要控制变形速率与过程中的极值影响;隧道掌子面对已开挖土体的纵向影响范围约为3倍跨度,当掌子面错距为2～3倍的跨度时可以有效地控制围岩的变形速率,而当隧道错距较大时,开挖过程中围岩的最大剪应力显著增加,同时中间土柱部位产生了较大的相对位移差,不利于围岩稳定。基于研究结果,可以将掌子面的错距缩减至约30 m,以保证施工安全,提高施工效率。     

小净距隧道设计施工要点分析

本文结合莲花山小净距隧道的设计和施工,探讨了不同地质条件和不同断面形式的小净距隧道设计和施工要点。施工中通过技术创新,解决了隧道净距小和断面形式复杂条件下的设计施工技术难题,可为类似工程提供借鉴。     

复杂偏压小净距隧道围岩压力计算及参数影响性研究

为研究不同隧道净距及地表坡度对复杂偏压浅埋小净距隧道围岩压力的影响规律,引用公路隧道设计规范,建立围岩压力计算模型,推导出隧道围岩压力的理论计算公式;结合数值模拟验证了理论计算公式的合理性,讨论了不同隧道净距和不同地表坡度的参数值变化对先行洞和后行洞的拱顶、拱腰及拱脚围岩压力的影响规律。结果表明:在两洞先后开挖情况下,隧道净距及地表坡度的变化对隧道内侧围岩压力影响较大,并且先行洞内侧围岩压力同净距及坡度大小正相关,后行洞内侧围岩压力同净距及坡度大小负相关。研究结果可为类似隧道工程的设计和施工提供参考。     

太阳河小净距隧道施工技术浅析

小径距隧道是指两相邻隧道最小净距宽度小于隧道开挖断面宽度的1.5倍,小净距隧道双洞的中间夹岩柱,其间距介于连拱隧道和分离式隧道之间。小净距隧道的施工方法与普通分离式隧道相比差别不大。但由于中间夹岩柱体厚度较薄,     

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。     

偏压隧道的施工技术

正一、工程概况擦罗2#隧道是四川省雅安经石棉至泸沽高速公路的重点控制工程,隧道为四车道双洞单向行车。该工程于2007年8月份动工,隧道的左洞K134+700~+810段施作初期支护后,主要由于偏压导致发生大范围的初支变形及开裂,并且造成初期支护局部地段出现不同程度的侵限。此段初支变形控制、开裂补强、侵限处理的过程中我全程参与,在处理过程中本人获得较多的经验和教训,本文将对此施工案例做一个较为系统的总结。此段初期支护变形段位于擦罗2#隧道出口洞口段,处在一河沟左岸斜坡,坡角500,左线出口段地表比右线高15m~20m。山坡植被发育,可见裸露地表的花岗岩,具体地形地貌见下图。     

超大断面小净距隧道方案优化研究

针对超大断面小净距隧道在施工效率和稳定性方面的矛盾,为了实现此类隧道的安全、快速修建,依托济南二环南路东延线浆水泉隧道工程,采用数值分析、现场实测与验证等方法,以特征点沉降、夹岩应力、初支安全度和屈服接近度四个物理量为评判指标,对不同方案的超大断面小净距隧道的施工力学行为进行研究,完成了浆水泉隧道进口段的方案优化工作。分析结果表明:不同方案的浆水泉隧道后行洞开挖均会对先行洞产生影响,按影响程度由大到小排序为两台阶法三台阶法CD法CRD法双侧壁导坑法,但多指标的影响度显示双侧壁导坑法未显著优于CD法和CRD法;从施工效率方面综合考虑,建议选用CD法进行施工。现场实践表明:CD法施工方案可以满足该段的围岩稳定性要求,从而有效缩短工期、降低成本,产生较好的经济效益和社会效益。基于多指标分析所形成的优化方法和实践经验可为类似地质条件下的超大断面小净距隧道的设计和施工提供技术和理论指导。     

浅埋偏压黄土隧道洞口段变形破坏分析及整治措施研究

以某黄土隧道施工为例,分析了浅埋偏压黄土隧道洞口段开挖后隧道的变形破坏原因及整治措施,提出采用上断面边墙锚管注浆进行加固后利用马口跳槽开挖的施工技术,减小了对围岩的扰动;加强监控量测,全过程动态监控,解决了施工中遇到的问题。     

小净距隧道抗震安全性分析及支护方法研究

楚雄至大理高速公路改扩建工程勘察试验段第四标段(九顶山隧道进口段)为双洞隧道工程,文章利用有限元软件Abaqus建立数值模型,研究地震效应对双线隧道位移及应力的影响,提出了相应的支护措施并验证.结果表明,距离震源较近的隧道受到的影响较大,位移影响为距震源较远隧道的1.3倍,应力则相差不大.对隧道施加小导管注浆进行支护比施加锚杆更能防止地震效应对隧道造成的影响,而当使用注浆锚杆时,起到的防护效果更加明显.当锚杆为5.5 m时,此工程的支护效果最好.     

岩石地层小净距曲线隧道斜下穿高铁风险分析

采用三维有限元计算方法,研究大连地铁５号线区间下穿丹大高铁明挖扩大基础桥梁风险情况,模拟盾构施工全过程,对高铁桥梁基础、墩台、轨道沉降、倾斜规律进行预测分析,计算结果显示岩石地层小净距斜交曲线隧道下穿高铁通过控制盾构掘进参数可保障高铁墩台沉降小于０．３ｍｍ、轨道高低不平顺值小于４ｍｍ要求。结合现场施工情况提出了通过建立试验段,收集掘进参数,优化调整盾构土仓压力、推力、转速等措施,实现安全顺利下穿,确保了铁路运营安全。     

深埋小净距隧道群围岩压力计算方法探究

基于极限平衡拱理论,根据有效承载宽度对中夹岩柱的实际支承力提出修正,得到适用于深埋 小净距隧道的围岩压力计算方法;同时以兴业快线北段隧道实例为依托,将理论计算结果与数值模拟、 现场实测结果相互验证。修正计算方法所得小净距隧道群的竖向围岩压力呈现主洞大于辅洞,内侧大 于外侧的分布规律。数值模拟所得深埋小净距隧道群的法向围岩压力,其最大值出现在内侧拱肩处,向 着拱顶和边墙呈逐渐减小趋势,其分布形态与现场实测结果基本吻合。修正计算方法所得竖向围岩压 力与数值模拟结果、现场实测结果也较为吻合,认为考虑中夹岩柱实际支承力的修正计算方法较符合工 程实际,可为深埋小净距隧道设计提供一定的理论依据。     

浅埋隧道围岩受力计算分析及隧道衬砌支护研究

浅埋段软弱围岩自稳能力较差,隧道开挖时受到扰动较显著,当支护没有充分保障时,浅埋段发生延伸至地表塌陷灾害事故的可能性远高于深埋段。文章基于Hoek-Brown破坏准则对围岩压力的浅埋段有效影响范围进行了推导,得到了浅埋段围岩压力随位置变化的变化规律,本次研究的评价方法在隧道施工中具有较强的可靠性与适应性,能够为其他砂泥岩隧道工程施工设计提供相应指导,能确保隧道建设与公路运营安全。     

大跨浅埋偏压隧道围压实测及结构受力分析

大跨浅埋偏压隧道由于其非对称的受力条件,易引发结构变形与开裂等突出问题,近年来越来越受工程技术界的重视。以邢汾高速公路邢台段后偏梁大跨度隧道浅埋偏压段为例,通过实测围岩压力,根据荷载结构法的基本原理,利用ANSYS软件对其结构受力特性进行数值分析,得到结论:实测的围岩压力分布和偏压的地形之间具有较为一致的对应性,即围岩压力受地形的影响显著;二衬总应力受轴力引起的应力影响较小,主要受弯矩引起的应力控制,整个拱圈范围内最危险的部位是在受围岩压力最大的左侧拱肩处;随着二衬厚度的变化,二衬总应力在不同的部位均发生相应变化,但变化幅度均不大。相关研究结论为后续类似大跨浅埋偏压隧道的合理设计与施工提供参考依据。更多还原     

基坑开挖对既有小净距隧道应力变形的影响分析

采用有限元分析方法,对基坑开挖时既有小净距隧道应力变形的演化规律进行研究.结果表明,基坑开挖完成时,不同深度土体均发生侧向变形,邻近基坑侧隧道的侧向位移值最大;隧道A洞顶及左侧边墙为沉降变形,底部及右侧边墙为上浮,隧道B整体产生了向上的上浮,且右侧边墙上浮值最大;随着基坑开挖深度增大,隧道A洞顶沉降量逐渐增大,隧道B洞顶最大竖向位移呈先上升后下降的趋势,小净距隧道的洞身收敛值逐渐增大;隧道的拉应力随开挖深度增大逐渐增大,隧道A压应力增长幅度较小,隧道B压应力先增大后趋于稳定.     

黄土地区某地铁区间隧道设计难点分析与探讨

以西安地铁五号线某区间隧道工程为例,对黄土地区地铁隧道设计中遇到的几个重难点问题进行了分析与探讨,提出了针对性的设计方案和处理措施,保证了隧道的安全顺利实施,得出以下结论供类似工程参考和借鉴:黄土地区地铁隧道设计应以车站及区间使用功能为前提,尽量绕避自重湿陷性黄土,对于隧道基底处理深度小于2ｍ的,采用洞内换填处理是合理可行的;地质条件较好、周边环境控制要求不高时,可取消隔离桩,并在先行隧道初支贯通后,即可进行后行隧道的施工;区间洞口位置的选择、边仰坡防护措施及洞门设计方案是合理可行的,可保证施工及后期运营安全,同时也满足城市景观的要求;桥隧过渡段采用桩板结构进行设计,可实现刚柔过渡,避免湿陷性黄土的影响,降低工后和差异沉降,满足行车平顺性的要求。     

湿陷性黄土隧道洞口浅埋段开挖及支护技术

在道路施工中,我们可以以黄土沉积时代的不同作为依据,将黄土分成新黄土(例如马兰黄土Q3、Q4)、老黄土(离石黄土Q12、Q22)以及红色黄土(午城黄土Q1)三种;而根据黄土是否具有湿陷性又可以将之分为湿陷性黄土及非湿陷性黄     

隧道洞口偏压段斜交套拱施工技术及弹塑性数值模拟分析

在山区高速公路、铁路建设中,由于受其地形、地貌制约,偏压隧道设计愈来愈常见,隧道与山体斜交的情况也愈加普遍。对此,以石忠高速公路某隧道工程为研究对象,基于其隧道斜交洞口的地形、地貌和地质实况,对不同进洞施工工艺进行对比分析,最终选用斜交套拱配合长大管棚提前支护进洞工艺进行施工;阐述该工艺流程及关键控制点,并对偏压段斜交套拱施工技术进行弹塑性数值模拟分析,结果表明该技术不仅能减少洞口段的大面积开挖、有效保护自然环境及山体稳定,同时也确保了施工安全。     

浅埋小净距隧道中夹岩柱稳定性及加固方案研究

为了探究小净距隧道中夹岩柱稳定性及加固方案,以四川德阳白竹山1号隧道为背景,基于普氏平衡拱理论,提出小净距隧道中夹岩柱上覆围岩压力计算公式,研究了小净距隧道上覆围岩压力影响因素。运用有限元软件MIDAS GTS NX建立浅埋小净距隧道三维模型,分析了在不同隧道净距工况下的围岩位移、塑性区分布以及中夹岩柱竖向应力分布情况,确定了合理净距。对中夹岩柱进行区域划分并对不同组合方式进行注浆加固,研究了不同加固方案对围岩变形的控制效果。研究结果表明:小净距隧道开挖方式、中夹岩柱加固措施和隧道净距直接影响平衡拱的形成以及上覆围岩压力的大小;白竹山1号隧道进口小净距段设计净距13.94 m是合理的;对中夹岩柱中岩盘采用小导管注浆加固极大地提高了中夹岩柱整体性和稳定性,限制了围岩变形。研究成果可为类似小净距隧道中夹岩柱最小安全净距及加固设计和施工提供参考。     

黄土隧道洞口段管棚预支护的围岩变形分析及参数优化

依托岢临高速某黄土公路隧道,采用三维数值模型对管棚预支护条件下洞口段施工过程中围岩的变形规律进行了研究。同时,对管棚预加固参数(打设角度和间距)进行了优化。研究结果表明:在黄土隧道洞口段的施工过程中采用管棚注浆加固措施能显著改善黄土地层的物理力学性质,减小施工过程中的应力集中,提高软弱地层的整体性;管棚注浆措施对拱顶沉降的控制效果最显著,其次是水平变形,对仰拱隆起的控制作用不明显;依托工程中优化后的管棚打设角度为0°,管棚间距为40cm时,对围岩变形的控制作用较好。更多还原     

岔洞围岩及衬砌结构受力特性离散元数值计算分析

输水岔洞部分的围岩稳定关系到工程的安全性及正常使用状况,采用平面应变二维简化计算无法保证计算进度。因此,采用数值计算方法显得较为重要。文章依托于新疆某水利枢纽工程,采用离散元软件,对发电尾水洞岔管围岩及衬砌结构做了弹塑性计算。根据计算结果,分析了围岩及衬砌结构的受力特性,为尾水岔洞的设计及施工提供了工程建议。