隧道近距离下穿含水采空区施工方案及安全性评价

如何近距离下穿含水采空区是隧道修建过程中面临的一大难题。以成自宜高铁白云山隧道为背景,对隧道近距离下穿含水采空区的掘进和支护方案进行介绍,并通过FLAC3D软件构建白云山隧道及上部含水采空区数值模型,进行隧道施工模拟和各施工阶段隧道稳定性及渗流特征分析,并对隧道安全性做出评价。研究表明：为确保白云山隧道能近距离安全下穿含水采空区,应同时采取超前地质预报、超前小导管注浆、注浆加固等多种特殊施工工艺;隧道区域因受上部采空区开采引起的较大应力和位移影响而具备一定施工危险性,施工过程中采取的合理掘进及支护手段能保证围岩及衬砌的位移、应力、塑性区均处于较低水平,隧道施工稳定性得以保障;隧道施工区域会受上部近距离采空区积水渗透影响而存在涌水隐患,隧道施工过程中采用的超前小导管注浆及采空区注浆加固措施效果良好,掌子面、注浆圈及衬砌孔隙水压力均较小,隧道不存在涌水危险。     

坡面正交型隧道开挖时洞口边坡变形分析

隧道洞口段开挖对洞口段边坡的稳定性影响很大,采用FLAC3D对隧道开挖时洞口边坡的变形进行数值模拟分析。隧道开挖后对地表沉降影响较大范围为隧道拱顶外侧1倍洞径范围内,而在3倍洞径范围外几乎没有影响。在纵向方向,越接近隧道洞口其地表沉降越大。后开挖隧道对先开挖隧道上方地表沉降有较大影响。隧道开挖对隧道拱顶上方边坡影响最大,距离越远其影响越小。其影响以拱顶为中心对称分布。     

隧道开挖对地表沉降的影响分析

针对实际隧道开挖过程,采用数值模拟的方法,对影响地表沉降的多个因素进行了显著性分析,同时对隧道开挖和加固措施对地表沉降的影响进行了定量分析,分析结论可供设计、施工参考.     

隧道下伏采空区稳定性及治理方案数值模拟

隧道下伏采空区的潜在危害性评价及其处治技术研究日益受到重视。为治理平朔煤矿东露天矿运输专线隧道下伏采空区,利用FLAC3D对采空区稳定性及治理方案进行了数值模拟分析,得到了隧道下伏采空区在加固前后的受力和变形的特征规律;通过对仰拱厚度及采空区注浆料强度进行敏感性分析,得到了最优的加固措施。数值分析结果表明：在未加固的采空区上开挖隧道,采空区两帮岩土体受到较大的垂直载荷,隧道开挖底板出现了屈服剪切破坏,隧道拱腰及拱顶出现了屈服拉伸破坏,隧道底板最大沉降及不均匀沉降较大;在对采空区充填注浆及隧道底板浇筑仰拱的联合加固措施后,原采空区附近的应力集中区域得到很好释放,隧道底板最大沉降及不均匀沉降量大幅降低,岩土体的整体稳定性提高。     

溶洞对隧道爆破开挖影响的数值模拟研究

在岩溶地区采用钻爆法进行隧道开挖施工,溶洞的存在对隧道爆破开挖安全有直接影响,严重者会造成塌方、伤亡等重大事故．以圆梁山隧道岩溶地形为背最,采用DYNA-2D软件数值模拟了层状岩溶地区的既有溶洞对隧道爆破开挖的影响,并结合现场进行了研究．研究结果表明,当溶洞与隧道处于不同空间位置关系时,隧道爆破开挖时的应力将重新分布,在隧道拱顶、直墙和墙脚不同位置会出现破坏危险区域．结合现场进行的数值模拟结果与现场隧道破坏状况一致,验证了数值模拟的可靠性,为隧道施工提供了参考依据．     

不同施工顺序对偏压连拱隧道结构稳定性的影响分析

采用弹塑性三维有限元数值模拟计算分析的方法，对桐油山隧道浅埋、偏压地段结构稳定性进行了模拟分析，主要模拟了不同施工顺序对围岩及支护结构稳定性的影响，重点对连拱隧道整体衬砌中的薄弱环节——中墙进行了分析。结果表明：不管采用哪一种施工顺序，中墙均受偏压荷载的作用并向埋深较浅侧倾斜。但是先开挖埋深较深一侧时，中墙的受力和倾斜均较小，优于采用先开挖埋深较浅一侧的施工顺序。其计算结果也为同类隧道的施工提供了一些参考。     

隧道断层破碎带坍塌机理及处理措施研究

在断层破碎带结构下进行隧道施工,容易引发围岩滑动失稳甚至隧道坍塌等施工灾害.为探究断层破碎带开挖坍塌机理及对应解决措施,研究以X隧道为依托,使用PFC2D离散元软件对断层破碎带开挖过程进行数值模拟.节理面和隧道开挖面相较或距离较近时,对隧道开挖稳定性影响较大.断层破碎带容易沿节理面出现滑动破坏出现坍塌情况,并且该破坏存...     

隧道爆破开挖震动效应的数值模拟

以某工程隧道为例, 基于FLAC^3D软件对隧道爆破开挖引起的地表震动效应进行了数值模拟, 得出在隧道爆破开挖影响区一定范围内已开挖区域地表质点震动速度是未开挖区域地表质点震动速度的2~5倍, 且两者的衰减规律完全不一样。在距掌子面水平距离为5~25 m的范围内, 隧道爆破开挖存在明显的空洞效应, 若忽视爆破开挖空洞效应现象, 则不能确保施工过程中爆破震动的安全性。     

通渝隧道围岩位移及稳定性模拟研究

许多工程领域涉及大型地下洞室的开挖问题,通过进行仿真模拟,可得出洞室围岩稳定性和围岩变形特征,并对围岩加固措施的有效性作出合理的判定,从而实现开挖与支护方案的优化.为了了解隧道围岩应力、位移及其稳定性的三维分布状态,采用3D-σ软件对通渝隧道出口段埋深450m的Ⅲ类围岩地段围岩位移及稳定性进行了数值模拟,在数值模拟过程中,对未支护和已施作喷层（未加锚杆）两种情况分别做了对比模拟研究,得出了隧道围岩位移Ux和围岩的稳定程度（即安全率）等相关重要参数,对以后类似隧道工程设计和施工具有较高的参考价值.     

隧道爆破开挖对洞口段边坡稳定性影响的数值分析

为了分析评价隧道爆破开挖对洞口段边坡稳定性的影响, 以武靖高速矮子寨隧道工程为依托, 采用FLAC^3D软件建立了相应数值分析模型模拟隧道爆破开挖施工过程, 计算分析了爆破施工对洞口段边坡稳定性的影响规律。研究结果表明：隧道爆破施工产生的振动效应会极大降低隧道洞口段边坡的安全系数, 并且会增大边坡地表位移沉降; 锚杆支护有助于提高振动荷载作用下处于失稳状态的边坡稳定性。     

水泥土防渗墙截渗技术在某水库除险加固中的应用

胜利水库自运行以来，长期带险运行，必须进行除险加固。根据设计要求，坝基采用垂直水泥土防渗墙截渗技术，加强坝体、坝基的防渗，防止坝基的渗透变形破坏。在施工过程中进行了开挖试验，垂直水泥土防渗墙可以形成具有一定强度、足够防止水稳定性和抗渗性的水泥土防渗。但在开挖检查过程中发现，在粘土层施工时，有局部断桩或夹泥现象发生，而在沙性土层施工时，成桩较均匀。得出此技术在胜利水库中应用是可行的及今后仍须进一步完善。     

软土基坑对地铁隧道偏压影响及控制的数值模拟研究

以上海长风八号西地块公租房工程实例为背景,对其基坑开挖后周围土体的变形情况及对邻近地铁13号线的影响进行了数值模拟,并根据数值模拟分析结果进行了初步分析。结果表明:软土地区浅基坑开挖时,坑底在隆起变形时会使隧道受到偏压影响,采用水泥土搅拌桩加固基坑底部土体,可以有效控制基坑隆起和隧道受偏压影响。     

某隧道塌方前后的监控量测及数据分析

重庆某暗挖地铁车站左线DK55+962~DK55+985段在施工过程中发生坍塌,对隧道进行监控量测,对比分析隧道开挖留设核心土、核心土开挖后隧道塌方与塌方后进行处治加固3种情况的围岩变形情况。监测数据表明,浅埋大断面隧道进行双侧壁导坑法施工时核心土的留设对围岩稳定性至关重要,同时科学合理的监控量测对隧道围岩变形具有重要的预见作用。对监测数据进行回归分析,并同时对4种回归函数进行对比,结果表明,多项式函数对浅埋大断面隧道拱顶沉降预测时更为接近实际。     

横洞施工对新建隧道主洞及既有隧道变形影响分析

近接工程中横洞开挖施工势必会对新建隧道及既有隧道的衬砌结构造成不同程度的影响,开展横洞施工影响研究对评价新建隧道及既有隧道的安全性具有重要意义。该文依托某工程案例,采用三维有限元数值模拟方法分析横洞开挖施工对新建隧道及既有隧道衬砌结构变形的影响,并进一步分析不同净距条件下横洞开挖施工对既有隧道衬砌结构变形的影响规律,最后结合现场监测数据进行对比验证。结果表明,横洞开挖施工会造成新建隧道衬砌结构不均匀沉降和侧壁外扩并引起既有隧道拱顶隆起和拱腰收敛,不同净距条件下横洞开挖施工对既有隧道衬砌结构的拱顶沉降和拱腰收敛的主要影响范围在距横洞纵向中心35m内。     

隧道围岩稳定性的有限元分析

根据地下结构设计理论和岩石屈服的Drucker-Prager准则，考虑到了围岩的自身承载能力，采用有限元的分析方法对广西柳州一处公路隧道围岩的稳定性进行了分析。分析了开挖方式、开挖顺序对围岩稳定性的影响，对围岩的开挖过程进行模拟。确定不同开挖方式下隧道围岩的位移、应力状态，以及位移、应力状态随时间的变化规律，为隧道施工过程中开挖方案的制定、支护时间的选取提供依据。     

地铁区间隧道施工过程三维动态数值模拟分析

针对北京地铁十号线工体北路站-呼家楼站区间隧道进行三维动态数值模拟,针对小导管注浆预加固和无预加固措施两种工况,了解区间隧道台阶法施工的动态施工过程的地表沉降及拱顶沉降规律,及小导管注浆预支护对隧道稳定性的影响.     

黄泥川隧道仰拱施工稳定性数值分析

现役隧道仰拱开挖对隧道整体结构稳定性影响非常关键,结合黄泥川隧道工程输水管道的施工,介绍该工程相关地质条件和施工工艺,采用三维有限元结构应力分析系统3D-Sigma数值分析的方法,模拟了该工程的稳定性,并应用安全系数来评价该隧道的稳定性,得出了有关结论,对工程合理性施工提供参考.     

双线盾构隧道施工稳定性分析

为研究双线盾构隧道先后开挖对结构稳定性以及两者相互作用的影响,本文以厦门市翔安行政中心站——浦边站为工程背景,采用有限元软件Midas-GTS建立模型,分析双线隧道先后开挖对盾构管片、箱涵结构以及地表沉降的影响,对比隧道加固前后箱涵结构的关键点沉降变化规律。研究结果表明：1)双线隧道开挖完成后,左右线隧道正上方处箱涵结构沉降最大,分别为6.74、6.14 mm,箱涵结构正下方处的隧道管片变形最小;2)箱涵结构限制了土体的竖向位移,使土体产生横向变形,导致开挖后沉降槽宽度增大至30 m,最终地表沉降呈现“U”形;3)在隧道下穿箱涵范围内对隧道进行环向注浆加固,可保证箱涵结构的稳定。本文成果可为今后双线盾构隧道施工提供一定借鉴。     

地铁盾构隧道与邻近深基坑开挖相互影响分析

为了研究地铁盾构隧道对邻近深基坑围护结构在不同施工工况下的受力和变形特征的影响,深基坑开挖施工对邻近盾构隧道衬砌结构受力和变形特征的影响,基及坑、周围土体和邻近隧道结构的相互作用机理,本文采用岩土有限元分析软件MIDASGTSNX,对盾构隧道侧穿邻近深基坑开挖工程进行仿真模拟,计算得到了不同工况条件下地下连续墙的水平侧移和受力变化特点、内支撑的受力特点,并将其与无邻近隧道时的计算结果进行对比,对基坑开挖前后邻近隧道衬砌结构的受力特征进行了分析。通过计算分析得到了深基坑开挖与邻近盾构隧道结构相互作用的力学特征,研究结果可以为深基坑和盾构隧道设计施工中的风险控制提供借鉴。     

隧道出口段高压旋喷注浆加固设计与施工

介绍了采用单管高压旋喷注浆方法加固隧道出口段顶部厚层软土地层技术。软土地层加固后,开挖时没有出现片帮冒顶现象,加固效果良好,保证了隧道洞口顺利开挖和安全施工。