外坑支护结构转动时坑间被动区土拱效应分析

为研究支护结构受力与变形特点,分析了坑中坑式基坑坑间区土体的成拱作用。当外坑支护结构绕底端转动时,利用土拱效应分析方法,推导了被动土压力表达式;定义了内外坑支护结构相对位移比,以此描述内坑支护结构位移对外坑支护结构被动土压力的影响,得到土压力呈非线性分布。工程算例对比分析表明土压力分析方法能更好地反映土拱效应及坑间距对作用在外坑支护结构上土压力的影响,以此土压力值用于基坑支护结构设计相比采用库仑理论计算值偏于安全;当内坑支护结构不发生位移时,坑间距越小、支护结构相对位移比越大,外坑支护结构所受到的被动土压力愈大,说明提高内坑支护结构支撑刚度有利于控制外坑支护结构的变形。研究成果对分析基抗支护结构安全问题,具有一定的参考价值。     

中老铁路沙嫩山隧道施工变形特征及控制技术

针对缝合带隧道开挖存在的大变形问题,以中老铁路沙嫩山1号隧道为例,对隧道围岩及初支结构变形破坏特征展开了分析。结果表明：隧址区受琅勃拉邦缝合带水平构造作用影响强烈,隧道变形以水平收敛变形为主,边墙及拱部的支护结构受力较大。为此提出了长短组合锚杆、围岩注浆、拱架纵向增强等大变形控制措施,后期通过对隧址区应力场、围岩-初支接触压力以及初支结构受力进行测试,验证了变形控制措施的现场应用效果,隧道变形得到明显控制,支护结构受力明显改善。研究成果可为大变形隧道的施工及设计提供参考。     

上软下硬复合地层中拱盖法单拱大跨地铁车站的埋深影响研究

以大连地铁兴工街站为例,结合车站范围内上软下硬复合地层的特点,以及采用双层初支拱盖法施工的单拱无柱大跨的特殊结构形式,通过数值方法对不同埋深条件下的开挖环境变形效应、围岩稳定性及支护结构安全性进行分析研究,并对合理埋深进行判定。研究结果表明:采用拱部双层初支形式的拱盖法能较好地适用于上软下硬复合地层,形成的单拱大跨结构能够维持稳定;双层初支拱盖结构的第一道初支起主要的支护作用,且埋深越大,发挥的支护作用愈加明显,而第二道初支主要起维持拱部稳定和安全储备的作用;从结构及地层变形、围岩稳定性、支护结构受力等角度出发,提出车站合理埋深,为类似地层工程建设提供有益的理论和技术支撑。     

热轧无缝钢管锁脚在隧道软弱围岩支护中的应用

雄关隧道开挖过程中发生突水、突泥现象,原设计初期支护参数不能有效稳定围岩、限制拱架变形导致支护拱架变形并出现严重侵限现象,在侵限换拱处理时带来较大安全隐患,严重影响工程施工进度。为确保施工期的安全,缩短工期,控制投资,通过试验调整了锁脚钢管的技术参数,来改善围岩的支承能力,达到初期支护能稳定围岩的目的。     

上软下硬大跨车站隧道施工方案研究

依托大连地铁二号线兴工街站,充分组合使用超前大管棚与小导管注浆、双层初期支护、增设大拱脚、拱部后期径向注浆和纵梁底岩体注浆加固多种控制措施对围岩变形进行控制。利用有限元软件对组合变形控制措施的施工效果深入分析,发现随着支护措施的逐渐增强,地表最大沉降值逐渐减小,控制效果明显;双层初期支护和增设大拱脚对控制地表沉降效果最好。结合监控量测进行现场实证变形控制效果,实测结果与数值模拟的地表沉降规律非常相近,证明了数值模拟结果的合理性。研究成果可以为此类隧道修建积累实践经验,指导今后的隧道设计与施工。     

地铁浅埋隧道初期支护变形侵限换拱施工技术

成都地铁18号线太平隧道为单线隧道,全隧岩体为V级围岩,隧道为进口向出口单向施工,采用矿山法施工,出口端为缓坡出洞,埋深5～10 m,洞段岩体为软弱土质围岩。在隧道施工到出口浅埋段时,左右线均出现沉降变形且变形较大,造成部分初期支护侵限二衬,现场对变形侵限部位的拱架进行了更换与加固处理。浅埋隧道软弱围岩初期支护侵限换拱加固后取得了良好的效果,最终监控量测结果证明:在进行初期支护支护换拱后,结构稳定,达到了结构安全要求,保证了隧道净空和二衬混凝土厚度。针对太平隧道软弱围岩段初期支护变形侵限换拱技术进行了阐述,可为类似工程提供借鉴。     

加筋喷混凝土拱肋支护效应的数值模拟

挪威隧道施工法提出的加筋喷混凝土拱肋支护在国内外工程实践中被证明是一种经济、高效的软弱围岩支护结构。为更好地分析加筋喷混凝土拱肋对软弱围岩的支护效应,以挪威Finnfast海底隧道软弱围岩段为工程实例,结合围岩质量Q系统分类方法,利用有限差分法对比研究了采用和不采用加筋喷混凝土拱肋2种方案下软弱围岩的变形、应力分布规律及屈服区体积。研究结果表明加筋喷混凝土拱肋对软弱围岩具有良好的加固效果。     

夹岩水利枢纽工程长石板隧洞施工 开挖支护方案优化调整研究

夹岩水利枢纽长石板隧洞4号与5号支洞之间洞段全风化围岩在富水状态下,施工期出现围岩变形松弛、初期支护拱壁收敛缓慢、施工扰动基岩泥化,导致出现支护钢拱架变形、喷混凝土开裂和渗水等问题。文章结合地质揭露成果,按已挖段、试验段和待挖段三个洞段,实施隧洞开挖及支护方案优化设计,并及时调整支护结构参数,成功解决了软岩、强岩溶等地质段围岩抗变形稳定问题。优化调整方案与工程实际匹配性好,支护衬砌结构经济合理。     

大跨度地下厂房顶拱层支护时机数值模拟研究

为研究初期支护不同施作时间对围岩稳定性的影响,以某抽水蓄能电站地下厂房为例,建立三维有限元分析模型,基于岩石材料非线性本构关系,以掌子面与分析断面的距离为控制变量,对比分析不同支护方案下厂房顶拱层的围岩位移、应力及塑性区情况。结果表明,支护时间越滞后,围岩变形及塑性应变越大,衬砌和锚杆承受的荷载越小;支护过迟,则不利于控制围岩变形和充分发挥初期支护的作用。     

官地水电站尾水调压室顶拱喷层开裂分析及处理

文章从施工情况、不利地质结构面、高地应力等因素综合分析官地尾水调压室顶拱喷层裂缝的成因,认为不利地质结构面是其中主要的作用因素,使浅层部位围岩应力、变形调整,从而导致顶拱喷层开裂。根据对原因的分析采取控制对策,在已有支护不适合调控围岩力学响应的条件下,增加预应力支护措施,以积极适应围岩的力学行为,有效防止有害变形,最终形成稳定的围岩压力拱。     

层状岩质边坡成洞过程中围岩变形及力学特征研究

以某隧道进出口处含顺向软弱结构面岩质边坡为例,基于施加虚拟支撑力逐步释放法利用ＡＮ ＳＹＳ有限元软件对开挖边坡进行分析,研究层状岩质边坡在成洞过程中围岩变形及力学特征。以实际地应力释放率条件为前提进行计算,对比隧道成洞支护前后边坡围岩的变形特征。结果表明:层状岩质边坡成洞后,围岩应力进行了重新分布,应力集中现象主要出现在拱脚附近及第二条软弱结构面附,控制性结构面附近集中了主要的剪应变;接近真实地应力释放率时支护前后的位移、应力、应变分布基本相同,但是,剪应力和剪应变有一定程度的减小;顺向结构面对开挖后边坡变形具有控制作用,最外层结构面成为了潜在滑带。     

排桩与土钉墙联合支护基坑变形数值模拟

运用有限元分析软件 PLAXIS,对采取桩锚与土钉墙联合支护的银川市天玺国际中心项目深基坑变形进行了数值模拟计算。计算模型采用15结点三角形单元模拟土体,土体按照实际情况分为7层,用注浆体模拟混凝土面层,用板单元模拟排桩,用点对点锚杆和土工格栅的组合来模拟土钉。计算结果表明:排桩与土钉墙联合支护结构中,在2种支护形式交接处变形量较大,说明基坑支护材料的刚度对基坑变形影响显著;随着基坑的开挖,边坡的变形量逐渐增大,且坡顶最终变形量大于坡底。将模拟结果与现场监测数据进行了对比分析,得出了类似深基坑变形的一般性规律及以控制变形为目的的改进支护加固方案。     

拱肋间距对喷混凝土拱肋加固效应的影响研究

喷混凝土拱肋是加固软弱围岩的一种有效支护形式,其间距主要根据经验确定,可能偏大或偏小。为了揭示拱肋间距对加筋拱肋加固效应的影响,采用基于有限差分法的FLAC3D软件对施工期某地下厂房交通洞软弱围岩在拱肋间距分别在1.0―5.0m之间变化情况下变形、应力和屈服区等分布规律进行了对比仿真模拟。仿真结果表明:拱肋间距越大,围岩变形、顶拱最大主压应力和塑性屈服区越大,拱肋承受荷载越大;且拱肋间距介于2.0―3.0m时,能充分发挥围岩自承作用和拱肋支护潜力,围岩变形稳定满足要求,支护成本最低。本文的研究成果为确定喷混凝土拱肋合理间距提供了重要参考。     

地下厂房顶拱塌方加固处理及施工过程稳定性分析

以大岗山水电站地下厂房在第一层开挖施工过程中的顶拱塌方及其支护加固为研究实例,在塌方区地质调查基础上,通过有限差分程序FLAC 3D建立数值分析模型,研究了塌方区的支护加固效果及后续开挖对塌方区稳定性的影响。研究表明：塌方后顶拱碎石区变形较大,而其它关键部位位移变化不大,变形增加均在3mm以内,说明施加支护对滑体周边区域变形起到了较好的控制作用;随着主厂房继续开挖,围岩应力卸荷调整,锚索、拱撑等与围岩相互作用,滑体附近岩体应力分布趋向均匀,拱顶拉应力区基本消失;锚索内力增大并逐步向深部传递,说明锚索在后续开挖中有效发挥了支护力,对于塌方区的稳定起到重要作用。     

某水电站地下厂房开挖初期监测成果分析

地下厂房的洞室变形和应力监测基本能够较全面地反映围岩变形情况、支护锚杆及锚索的工作状况.围岩应力、锚索荷载在地下厂房洞室开挖和支护初期的增加间接验证了围岩变形监测成果,在时间和空间上具有较好的关联性.地下洞室的首层开挖对顶拱变形较大,第一、二层的开挖对拱脚和边墙的变形影响较大,位移增量区域均存在向低高程(开挖面)下移、...     

毛竹复合土钉墙水平位移影响因素数值分析研究

针对软土基坑毛竹复合土钉墙支护对变形预测和控制等方面研究的不足,采用考虑毛竹土钉和毛竹排桩与土体的相互作用以及土体加、卸载条件下变形模量不同的有限元法,建立某基坑支护设计剖面的平面应变有限元模型。计算并分析了毛竹复合土钉墙支护结构的变形规律,并对影响坡面水平位移的因素,即毛竹土钉的倾角、长度、间距、布置形式,毛竹排桩的长度、数量,土体参数以及开挖的坡度进行了详细的定性分析与定量评价,其结论可以为进一步认识毛竹复合土钉墙支护结构的作用机理提供依据,同时可为设计施工提供参考。更多还原     

某黄土隧洞分部开挖方法研究

采用三维弹塑性有限元方法,对采用环形开挖预留核心土法、正台阶先拱后墙法和台阶分部法等不同分部开挖方式下某黄土隧洞及其支护结构的变形和应力特征进行了分析,比较了不同开挖方式的优劣。建议在土质较差地段采用环形开挖预留核心土法,土质较好地段采用正台阶先拱后墙法。用正台阶先拱后墙法施工需加强初期支护。     

不同厚度拱肋支护下软弱围岩力学响应研究

喷混凝土拱肋是软弱围岩加固中一种经济有效的支护手段,但其厚度还主要根据经验确定.为了揭示不同厚度拱肋作用下围岩力学响应规律,基于有限差分法对施工期某地下厂房软弱围岩在厚度分别为0.4-0.8m喷混凝土拱肋支护下的变形、 应力和屈服区等分布规律进行了对比仿真模拟.仿真结果表明:拱肋愈厚,围岩变形和塑性屈服区愈小;且拱肋厚度介于0.6-0.7m时,围岩塑性屈服区体积减小最明显,拱顶围岩部位主压应力值最大,此时能充分发挥围岩自承作用.本文的研究成果为合理确定喷混凝土拱肋厚度奠定了良好基础.     

猴子岩水电站尾调室围岩变形破坏机理及加固处理措施研究

猴子岩水电站尾调室在开挖过程中,出现上游拱脚和边墙围岩变形破坏现象,其主要原因是尾调室拱脚存在偏压,监测反馈分析表明边墙的深层支护强度不足.本文在分析研究的基础上,对尾调室拱脚和边墙相应部位进行加强支护,实施后效果明显,有效保证了洞室的稳定和安全.     

复合土钉在软土基坑支护中的FLAC3D研究

结合广州番禺某酒店基坑支护工程,利用FLAC3D有限差分软件,对深层搅拌桩与微预应力土钉的复合土钉支护结构进行施工进程三维动态模拟,并通过与现场实测结果进行对比与分析,研究复合土钉支护在施工及使用阶段的工作性状,进一步揭示预应力锚索复合土钉支护的作用机理,以实现对基坑边坡变形的准确模拟和预测.