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。     

浅埋软土隧道蠕变问题的有限元分析

应用基于遗传蠕变理论的幂次关系蠕变方程,对浅埋软土隧道施工过程进行了二维粘弹塑性有限元分析。研究了隧道施工时围岩主应力、地表沉降、及支护结构内力随时间的变化规律,并与按弹塑性理论计算结果进行比较,说明了对软土区间隧道施工过程模拟中考虑土体蠕变特性的必要性。     

盾构隧道施工中地下溶、土洞处理技术

在城市地下轨道建设中,地下溶、土洞的存在和发育对隧道的建设和运营造成较大的风险,因此必须对地下溶、土洞进行处理.本文结合工程实例,明确了盾构隧道施工中溶、土洞处理的目的与范围,从地质勘探、溶、土洞处理措施以及注浆工艺等方面详细介绍了溶、土洞处理的施工技术,并对溶、土洞处理的效果进行检测分析,保证盾构隧道施工的安全.本文...     

涌泥涌砂隧道释能降压洞开挖施工与数值模拟

怀邵衡铁路某隧道开挖至出口段DK115+547掌子面发现溃口,出现涌泥涌砂;为降低溶腔泥水势能,保证隧道的正常施工,在掌子面右侧设置释能降压洞。基于隧道工程地质条件,提出岩溶隧道释能降压洞采用全断面法施工,并采用弹塑性有限单元法对释能降压洞施工全过程进行了数值模拟。结果显示:岩溶隧道释能降压洞采用全断面法开挖可以满足安全需求,施工方案是合理可行的,可为类似释能降压洞工程提供参考。     

块石土隧道斜井进正洞挑顶施工技术

以某隧道斜井进入正洞施工为工程背景,介绍了块石土围岩下斜井进入正洞的施工方案,通过采用扇形过渡、设置喇叭口、正洞门架挑顶施工的方法,成功实现了块石土围岩下斜井到正洞的安全转化,预防了隧道塌方,为在块石土地段进行斜井到正洞的转化施工提供了经验。     

某公路隧道连拱段中导洞台阶法开挖对围岩稳定性影响研究

本文依托某公路隧道连拱段工程,结合目前国内连拱隧道施工方法现状,运用FLAC3D程序建立了在Ⅳ级围岩地质条件下的连拱隧道三维施工过程弹塑性模型,对Ⅳ级围岩条件下的连拱隧道采用中导洞台阶法进行了施工过程模拟,分析得出了中导洞台阶法在Ⅳ级围岩条件下修建公路连拱隧道在中隔墙顶部易产生应力集中现象。     

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。     

地铁隧道底覆盖型岩溶场地注浆加固关键技术

注浆是覆盖型岩溶场地溶(土)洞处理,提高地基承载力和控制建(构)筑沉降的有效手段之一。结合某实际工程,在综合分析了基坑开挖、桩基础施工及地下水下降等引起临近地铁隧道不均匀沉降的因素后,利用超前钻孔和跨孔弹性波CT扫描等方法对地铁隧道下方溶(土)洞进行探测,采用隧道两侧垂直和斜向注浆孔灌注化学浆和双液浆的加固处理方案。通过对注浆材料选取、注浆压力和注浆量、地铁隧道自动化监测等关键技术进行研究,提出注浆量和溶(土)洞体积的经验关系。结果表明,采用灌浆方式对地铁隧道下方溶(土)洞和土体进行加固,注浆体能填充溶(土)洞,能有效提高地基土承载力并控住了地铁隧道的不均匀沉降,能为类似工程提供借鉴。     

大连地铁隧道的监控量测和数值模拟

针对大连地铁一期工程208标段交师区间隧道地表沉降位移、洞周收敛位移、拱顶沉降等进行了处理和分析,对隧道台阶法施工采用弹塑性分析方法进行数值模拟,并对围岩变形预测值与实际量测值进行了比较,分析误差产生的原因,对保证已有设施的安全和施工过程的安全具有重要的意义。     

特大断面隧道支护结构现场试验与三维效应分析

与普通公路隧道相比,双洞八车道特大断面隧道的结构受力更加复杂、施工方法更为多样化。结合目前国内规模最大的四车道特大断面隧道,对特大断面隧道进行现场试验,并基于现场试验结果,详细地分析特大断面隧道双侧壁导洞法开挖引起支护结构变形及受力的三维效应。研究结果表明:在特大断面隧道施工过程中,左导洞下台阶和核心土上台阶开挖对支护结构受力及变形影响较大,是支护稳定性控制的主要工序;特大断面隧道开挖的纵向影响距离大致为1~1.5倍导洞跨度,约为8~12m。研究成果可为日后类似工程的设计、施工和研究提供有益的借鉴和参考。     

大断面小净距公路隧道现场监测分析研究

针对大断面小净距隧道的特点,对福建省鹤上隧道进行地表下沉、围岩内部位移、洞周收敛、拱顶下沉、围岩压力、衬砌内力等项目的监测工作。基于监测结果,分析该隧道围岩和支护系统的变形及受力特点,指出小净距隧道开挖影响的时空范围和隧道衬砌支护的最佳时机,并为支护体系的优化提供依据。研究结论可为类似条件下工程的设计、施工和监测提供借鉴。     

基于数值模拟的北京地区地下道路立交隧道围岩变形分析

城市地下道路立交隧道施工过程中围岩变形分析是工程建设中的核心问题。依托北京城市地下道路工程,采用城区地质条件分层概化方法、三维数值模拟方法分析了临时仰拱台阶法（台阶法）、中隔壁法（CD法）、交叉中隔壁法（CRD法）和双侧壁导坑法（双侧壁法）施工影响下的立交隧道地表沉降、洞周变形和塑性区分布特征,明确了立交区域上下层隧道施工的影响规律。研究发现,立交区域同时受到了上下层隧道施工的影响,在地表形成椭球形的沉降盆,在洞周出现了较大的差异沉降|在地表地层和洞周拱脚、拱肩截面的“X”形区域出现了较为集中的破坏区|CRD法和双侧壁法在控制立交隧道地层变形和破坏方面具有明显优势。研究成果可为北京城市地下道路立交隧道设计、施工决策制定提供参考。     

浅埋暗挖风道进主体施工技术优化分析

地铁开挖过程中引起的地表沉降对周边建筑及道路有很大的影响,浅埋暗挖风道与主体交叉段的施工是工程中的重难点工序,为控制施工过程中地表沉降量,并对施工进行指导,做出以下研究:以长春地铁解放大路换乘工程为依托,采用FLAC-3D程序数值模拟的方法对CRD风道转入PBA工法车站主体进洞施工进行优化分析;通过对比双拱挑高进洞方案、加强环梁进洞方案与直接进洞方案在风道和主体开挖阶段地表沉降量,发现在风道开挖阶段,双拱挑高进洞方案沉降量较小,而主体开挖阶段,加强环梁进洞方案沉降量较小,得到如下结论:(1)双拱挑高进洞方案在风道开挖阶段对地表沉降控制较好;(2)加强环梁进洞方案在主体开挖阶段对地表沉降控制较好。     

地面新施工荷载对临近地铁隧道纵向变形的影响分析研究

城市建设的开展和城市用地的紧张,使得地铁隧道附近往往布置新的建筑,对临近地铁隧道产生不利的影响。建立了地面新施工荷载对地铁隧道的影响分析计算模型,并采用有限差分法进行了求解。研究了荷载位置、隧道埋深、隧道直径以及不同土质对隧道沉降和内力的影响。成果可以为地铁隧道的保护提供一定的依据。     

盾构隧道引起地层损失和地表沉降的离心模型试验研究

近年来,越来越多的盾构隧道穿越建筑密集区、重点建筑保护区和沉降敏感区,地面沉降的科学预测和合理控制成为亟待解决的问题。地层损失是盾构施工引起地表沉降的主要原因。利用离心模型试验对盾构隧道的地层损失进行了模拟,研究了地层损失与施工期及工后地表沉降的关系。通过量测、分析隧道纵向沉降、纵向应变、隧道周围土压力和超孔隙水压力的变化,研究了隧道的纵向沉降特性。     

浅埋暗挖重叠隧道施工引起的地层变形分析

 重叠隧道施工必然发生相互影响,产生诸如地表沉降难于控制等一系列问题,特别是在浅埋富水软弱围岩条件下修建重叠隧道,此类问题更加明显。通过对深圳地铁一期工程国贸～老街区间重叠隧道施工引起的地层变形实测分析,得出了富水软弱围岩条件下浅埋暗挖重叠隧道施工引起的地层运动规律。在该类地层条件下施工重叠隧道,具有变形量大、地表沉陷突发、地层损失率高(地层损失率高达9.2%,远大于一般地层)、地表横向沉降槽局部曲率和斜率大的显著特征。结合隧道围岩性质试验成果和现场工程条件,对地层变形机制及其主要影响因素进行分析,在此基础上提出该类围岩条件下施工浅埋暗挖重叠隧道控制地层变形的技术措施,并在深圳地铁I期工程的后期施工中得到充分利用,取得了显著效果。研究成果对同类地层暗挖重叠隧道施工地层变形控制具有借鉴和参考价值。     

曲线隧道盾构引起地表沉降分析

以某市地铁工程双曲线隧道区间为研究背景,建立了三维有限差分数值模型.通过数值分析得出盾构引起地表沉降的范围、地层水平移动规律以及双线隧道之间的相互影响.曲线隧道施工不仅在地表内侧引起的沉降范围较大,还影响了隧道周围土体的水平移动趋势.随着曲线半径的减小,隧道两侧沉降范围的差别逐渐增大,外侧土体的水平移动趋势向内侧扩展;随着隧道埋深的增加,沉降范围也逐渐增大,沉降值却不断减小.     

Effects of twin tunnels construction beneath existing shield-driven twin tunnels

This paper presents a case of closely spaced twin tunnels excavated beneath other closely spaced existing twin tunnels in Beijing, China. The existing twin tunnels were previously built by the shield method while the new twin tunnels were excavated by the shallow tunnelling method. The settlements of the existing tunnels and the ground surfaces associated with the new tunnels construction were systematically monitored. A superposition method is adopted to describe the settlement profiles of both the existing tunnels and the ground surfaces under the influence of the new twin tunnels construction below. A satisfactory match between the proposed fitting curves and the measured settlement data of both the existing tunnels and the ground surfaces is obtained. As shown in a particular monitoring cross-section, the settlement profile shapes for the existing tunnel and the ground surface are different. The settlement profile of the existing structure displays a “W” shape while the ground surface settlement profile displays a “U” shape. It is also found that due to the flexibility of the segmental lining, the ground losses obtained from the existing tunnel level and the ground surface level in the same monitoring cross-section are nearly the same.     

浅埋大跨度隧道施工中非均衡支护设计的影响分析

针对当前大跨度隧道施工中出现的一些问题，选取某城市软土地层中采用双侧壁法施工的大跨度隧道为案例，就导洞初期支护的非均衡设计对地表沉降控制以及支护结构内力转换等方面的影响情况进行分析，分析表明： 采用 timoshenko 分层梁模拟支护以及对支护构件按等效刚度处理是合适的，计算结果与实测规律比较吻合；导洞支护的非均衡支护设计对地表沉降影响较大，内壁刚度过度减弱，将导致中洞开挖阶段的地表沉降值迅速增加，给中洞施工带来压力；非均衡支护设计将直接影响支护结构的最终内力分布及中洞开挖阶段的支护内力转换，而对 拆撑阶段支护内力的影响相对较小。