连拱隧道施工力学行为

通过对深埋连拱隧道的施工力学进行三维数值计算分析,研究了复杂施工工序下连拱隧道的受力特征、支护时机和空间效应等问题,指出了深埋连拱隧道的基本受力规律,对比了两种不同中墙结构型式的受力性能和使用条件,对指导连拱隧道的设计与施工具有重要意义。     

双向六车道连拱隧道复合式中墙宽度优化

大跨扁平连拱隧道中墙宽度不仅直接影响隧道的开挖跨度和工程量,而且还影响着围岩-支护结构及其本身的稳定性。为确保隧道施工安全、减少开挖跨度和节约工程投资,结合广(州)贺(州)高速公路沙塘坑双向六车道连拱隧道设计和施工工程实际,以V级围岩为例,采用三维有限元数值模拟方法,对大跨扁平连拱隧道复合式中墙宽度进行优化研究。结合现场监控量测资料的分析,验证提出的复合式中墙宽度(d)的合理性,为依托工程或类似工程的设计、施工提供了依据与借鉴。     

隐式中墙复合式连拱隧道CD法施工模型试验研究

为了深入研究新型连拱隧道——隐式中墙复合式连拱隧道CD法施工过程中,围岩变形和初支结构的受力特征,该文依托重庆沙坪坝站铁路综合交通枢纽工程,通过模型试验再现了隧道施工过程,分析了不同开挖步序下围岩的变形以及初支结构的受力变化规律。结果表明：（1）模型试验验证了数值模拟中对施工步序优化后围岩的沉降规律,实测沉降数值与数值模拟结果相符合;（2）双连拱隧道初支结构在加载破坏时,中墙上方的变截面处最容易开裂,并迅速形成通缝,验证了需对中墙采取优化措施的必要性;（3）双连拱隧道初支结构加载时,其内力值均较小,与数值模拟结果基本吻合,满足设计要求。     

六车道复合式中墙连拱隧道施工方法探讨

双向六车道连拱公路隧道开挖跨度在34 m左右,其最大高度(含仰拱)12 m左右,从起拱线算起矢高为7.5 m,其单拱矢跨比最小为0.45。文章论述了六车道复合式中墙连拱隧道施工方法,提出保证隧道施工安全的关键技术措施,论述连拱隧道中导洞施工可为公路双连拱隧道设计施工提供指导。     

曲中墙连拱隧道施工技术探讨

通过对复合式曲中墙连拱隧道和三层隔墙连拱隧道技术的分析和探讨,总结了现存的曲中墙连拱隧道存在的中隔墙渗水漏水严重、连拱隧道修建长度有限、灵活性不够等缺陷,并提出了相应的技术完善方案和创新型的技能。     

双连拱隧道中墙力学行为研究

针对金竹林双连拱隧道,通过有限元方法模拟连拱隧道的不同开挖工序,研究了连拱隧道的重要组成部分--中墙的力学行为.结果表明,中墙是连拱隧道的主要承载构件.左右洞室的非对称开挖会对中墙产生不平衡推力和弯矩.中墙的合理设计,可以显著提高连拱隧道的承载力、约束隧道洞周位移、提高衬砌结构安全度.开挖工序的合理设计,可以优化连拱隧道的中墙以及整个隧道结构.     

龙山浅埋大跨度连拱隧道施工方案优化分析

连拱隧道在线路平面、洞口位置选择上均较分幅修建隧道优越,其所占比例也越来越大。而按照我国公路隧道设计规范设计连拱隧道时,常将围岩和支护结构隔离开来,分析结果不能完全反映施工过程的实际情况,故有必要对连拱隧道施工方案进行优化分析。针对龙山隧道具有浅埋、大跨度、连拱的特点,建立了连拱隧道施工动态有限元分析程序,模拟三导洞法和上下台阶法开挖双连拱隧道的施工过程,并通过对拱顶沉降、地表沉降、中墙应力、围岩稳定性的分析,从施工工序与施工力学角度对2种施工方法的优劣进行比较分析,从而使得实际隧道施工方案得到优化。     

偏压连拱隧道渗流-应力耦合分析及处治技术研究

基于渗流-应力耦合分析理论模拟偏压连拱隧道开挖过程,分析连拱隧道在偏压条件下围岩位移变形特性及稳定性的影响,给出偏压连拱隧道施工过程中左洞上台阶与中隔墙连接处、以及右洞拱腰处为相对薄弱位置并有针对性地进行处治。     

偏压连拱隧道中隔墙优化研究

通过对比,对连拱隧道中隔墙的结构形式、受力特点作了探讨,利用数值模拟的方法,对偏压连拱隧道中隔墙的结构、施工进行了优化,对偏压连拱隧道的中隔墙设计施工提出了建议,从而进一步完善连拱隧道的设计与施工。     

浅埋偏压连拱隧道非对称支护结构受力性状分析

 针对浅埋偏压连拱隧道施工中出现的受力非对称问题,结合药水峡连拱隧道的实际情况,通过有限元分析与现场监测,分析浅埋偏压连拱隧道非对称支护结构的受力性状,采用非对称设计方法对支护结构进行优化。结果表明：对浅埋偏压连拱隧道支护结构进行非对称设计施工是可行的;连拱隧道先施工洞室的受力大于后施工洞室,此结果与隧道偏压状态关系不明显;浅埋偏压连拱隧道围岩压力分布宜按圆形洞室的径向荷载考虑。因此,在进行类似浅埋偏压连拱隧道设计施工时,应注意施工顺序,支护结构可进行非对称设计。     

浅埋大断面大跨度连拱隧道支护体系现场监测试验研究

浅埋大断面大跨度连拱隧道跨度大、埋深浅、围岩稳定性差,地质条件复杂,为保证施工顺利进行,需加强隧道施工监测,根据监测调整后续施工方法。对浅埋大断面大跨度连拱隧道支护体系的现场监测试验方案及不同开挖工序下隧道支护体系受力特点进行了分析与研究。研究结果表明:①左右洞上台阶开挖引起支护体系应力分布较大变化,是隧道支护主要监测控制点;②右洞上、下台阶开挖引起中墙内力较大变化,是中墙稳定主要监测控制点;③右洞上、下台阶开挖对支护应力的纵向影响范围约为隧道跨度的1/3和1/2;④对于浅埋大断面大跨度连拱隧道,应及早施作二衬,封闭成环,以改善结构受力。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。     

双连拱隧道两种工法的施工力学分析

目前，在连拱隧道施工中均不同程度地出现了围岩坍塌、已修筑的衬砌产生大面积裂缝等问题。金洞隧道位于渝怀线甘家坝与鱼泉之间。设计预留了二线隧道条件。二线位于一线右侧，进口两线间距14．09m，有分修条件：出口两线间距5．03m，设150m“燕尾”式隧道段，其中连拱隧道长42．2m。连拱隧道施工有很多种方法，在围岩条件较好时，往往采用三导洞法或两导洞法。为了比较这2种方法的施工安全性，采用有限元法对该区段隧道施工过程进行力学模拟计‘算，比较了2种不同施工方法下的洞周位移、初期支护的内力、安全系数等，得出一些有意义的结论，可作为连拱隧道施工时的参考。     

高速公路连拱超浅埋隧道下穿104国道施工技术

宁杭高速公路梯子山隧道为大跨度、超浅埋、连拱隧道,且工程下穿国道,施工设计采用暗挖、三导洞先行的施工方案,即先开挖左、中、右三导洞,做临时支护,再施工中隔墙,然后开挖主洞,主洞开挖也分左右洞,并及时浇筑仰拱以形成封闭结构,最后二次衬砌,以防拱顶下沉.实践证明,工程施工方案可行,为类似隧道施工提供了经验借鉴.     

某高速公路双连拱隧道施工技术

本隧道工程为高速公路大跨径双连拱暗挖隧道,采用新奥法指导施工:三导洞法施工,分部开挖,分部支护;光面爆破、工字钢支撑、锚杆、喷射混凝土、钢筋网联合临时支护、复合式衬砌;掘进采用气腿式风钻钻孔,出碴采用无轨运输。     

偏压连拱隧道施工方法数值模拟研究

结合云南元磨高速公路上的忠爱桥偏压连拱隧道的设计、施工和地质情况,对软弱围岩条件下的公路偏压连拱隧道采用左右两洞不同施工顺序时的力学响应进行了数值模拟,分析了围岩和支护结构在不同施工顺序下的地应力场、位移场,通过对比分析研究,确定了先施作深埋洞,再施作浅埋洞为公路偏压连拱隧道最优施工方案,并且二次衬砌在此条件下不仅是“安全储备”,它对隧道的稳定性有重要作用。     

Stability analysis and optimization of excavation method of double-arch tunnel with an extra-large span based on numerical investigation

The Xiamen Haicang double-arch tunnel has a maximum span of 45.73 m and a minimum burial depth of 5.8 m. A larger deformation or collapse of the tunnel is readily encountered during tunnel excavation. It is therefore necessary to select a construction approach that is suitable for double-arch tunnel projects with an extra-large span. In this study, three construction methods for double-arch tunnels with extra-large spans were numerically simulated. Subsequently, the deformation behavior and stress characteristics of the surrounding rock were obtained and compared. The results showed that the double-side-drift method with temporary vertical support achieves better adaptability in the construction of such tunnels, which can be observed from both the numerical results and in situ monitoring data. In addition, the improved temporary support plays a critical role in controlling the surrounding rock deformation. In addition, the disturbance resulting from the excavation of adjacent drifts was obvious, particularly the disturbance of the surrounding rock caused by the excavation of the middle drift. The present findings can serve as the initial guidelines for the construction of ultra-shallowly buried double-arch tunnels with extra-large spans.     

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。     

双连拱隧道中墙监测及受力特性研究

依托北京地区第一座公路双连拱隧道—黑古沿隧道,开展中墙的受力特性研究。通过埋设量测元件对隧道中墙进行现场监控测试,获得了施工过程中,中墙的钢筋应力、底部锚杆内力及接触应力的变化情况,并结合数值模拟手段对施工诱发的中墙不均匀沉降进行研究,结果表明:最不利于中墙受力的施工工序发生在隧道由单侧施工过渡到双侧施工时;中墙底部截面的轴力及弯矩最大,有必要对中墙基底围岩采用小导管注浆方式进行加固;应该尽早施作初期支护以分担中墙承受的压力;中墙不仅存在横向不均匀沉降,而且存在纵向不均匀沉降,有必要设置临时横撑进行支护。研究成果为类似工程中控制施工诱发的裂缝发展,采取相应措施优化支护结构形式与参数提供了依据。     

朱家湾隧道双连拱段施工优化

针对双连拱隧道施工后诸多因素影响隧道质量,通过对双连拱段采用无导坑法施工,既满足了设计要求,又方便了施工,同时避免了中导洞法施工给隧道遗留影响质量的问题。     

爆破施工下小净距隧道围岩稳定性分析

针对辽宁地区某公路隧道的地质情况和施工条件,重点讨论了小净距隧道爆破过程对施工中围岩应力、位移和间距的影响。提出采用有限元法研究小净距隧道爆破施工过程中每步开挖围岩的应力应变状况,以此优化设计方案。爆破荷载以均布压力荷载的形式垂直于洞壁方向作用在隧道洞壁上。结合本隧道台阶法开挖过程提取8个关键点应力应变值。模拟结果显示,开挖前期拱腰受力明显,此后边墙底部应力增长迅速,两洞的内侧边墙应力都普遍大于外侧边墙应力,而应变矢量和最大处主要集中在洞顶。中岩柱左侧的应力应变始终大于右侧说明开挖过程对先行洞侧的中岩柱扰动影响最大,同时左洞中台阶开挖完毕后中岩柱两侧位移差逐渐增大说明中岩柱有膨胀破环的趋势。