连拱隧道中隔墙设计与施工力学行为研究

在连拱隧道施工中，中隔墙扮演着至关重要的角色。中隔墙上方作用荷载大小，不仅关系着连拱隧道在施工期间结构的安全，还直接影响工程造价以及隧道建成后衬砌结构的长期安全性。结合连拱隧道施工期间中隔墙的实际受力过程，建立中隔墙作用荷载的计算力学模型；采用FLAC程序，在0．5～2．0D埋深条件下，采用三导洞法和中导洞法对连拱隧道施工力学过程的Ⅱ～Ⅳ类围岩的21种工况进行非线性数值模拟。同时，提出应用于中隔墙设计的作用荷载计算表达式及各类围岩相适应的施工工法。研究结果直接指导金丽温高速公路二期工程多座连拱隧道的变更设计，对今后国内连拱隧道中隔墙的设计施工有一定的参考价值。     

新型连拱工法与双侧壁导坑法同条件应用对比分析

初支联拱二衬独立隧道施工工法是一种新型的地铁矿山法隧道施工工法,可在一定条件下代替目前常用的双侧壁导坑法、中洞法及CRD法等大断面隧道施工工法.由于该工法也同时应用了传统的双侧壁导坑法,因此通过对比2项工法在相同施工条件下的沉降控制效果、施工质量、进度、造价、环境影响等,验证了初支联拱二衬独立隧道施工工法更优,具有较大的推广应用价值.     

邻路基变坡条件下浅埋偏压隧道施工工法及合理开挖工序研究

邻路基变坡条件下浅埋偏压隧道施工工法及开挖顺序的合理选择直接影响隧道周边围岩及支护结构的安全性。依托安徽省某高速公路浅埋偏压隧道,比选台阶法、CRD法、环形开挖预留核心土法,作为施工工法;并研究CRD法合理开挖工序。研究结果表明:邻路基条件下浅埋偏压隧道采用CRD法为施工工法在控制围岩变形、保证结构安全性上均优于台阶法及环形开挖预留核心土法;比较CRD法先开挖深埋侧与先开挖浅埋侧两种开挖工序,数值计算结果表明先开挖浅埋侧方案隧道洞周位移值、地表位移及支护结构内力值较先开挖深埋侧小,更能够保障施工安全与结构稳定。所得结论可为类似地质地形条件下的浅埋偏压隧道设计与施工提供技术参考。     

厦门海底隧道海域风化槽段围岩稳定性研究

厦门东通道海底隧道是一项规模宏大的跨海工程,是连接厦门市本岛和翔安区陆地的重要通道,也是中国大陆第一座采用钻爆法修建的大断面水底隧道,工程于2007年下半年由陆域进入施工难度最大、最危险的海域部分,其中的海底风化槽地段采用CRD工法进行施工,隧道开挖、支护过程中围岩和支护结构的受力和变形特征广为人们所关注,因此对于该段隧道稳定性的研究具有重要意义.应用大型有限元软件ABAQUS,依据流固耦合理论,对翔安隧道风化槽段隧道CRD工法的施工过程进行了三维动态仿真数值模拟,研究隧道施工过程中围岩的应力场、位移场、外水压力分布规律以及支护结构受力情况和衬砌外水压力的分布规律,研究成果为该隧道施工和同类工程建设提供了理论依据和实践经验.     

隧道临近下伏承压溶腔开挖稳定性施工工法比选

临近承压溶腔对隧道开挖不利影响显著,合理的施工工法对保证隧道开挖稳定性至关重要。以某3车道公路隧道为依托,对隧道临近下伏承压溶腔时,运用全断面法、上下台阶法等6种工法开挖进行模拟。监测隧道洞周位移、隧道与溶腔间围岩竖向位移及初期支护内力,分析不同施工工法对隧道开挖稳定性的影响。计算结果表明:工法不同,拱顶下沉、水平收敛增大趋势不同,出现小幅增大的次数也不同;当前溶腔尺寸及内压条件下,最终拱顶下沉与水平收敛量大小顺序为全断面法上下台阶法三台阶法侧壁导坑法弧形导坑法双侧壁导坑法;地层与隧道间距越大,隧道开挖对地层的影响越小,影响范围向左下、右下方扩散,隧道与溶腔间围岩的稳定性最差;双侧壁导坑法控制拱顶下沉、水平收敛、隧道与溶腔间地层竖向位移效果最好,且能降低仰拱处弯矩与初期支护偏心距,有利于洞周围岩及初支结构稳定性。     

隧道大跨段施工围岩变形及受力特征分析

以重庆樵坪山隧道大跨段为研究对象,应用有限元法,对CD法(中隔壁法)和双侧壁导坑法两种隧道开挖工法进行数值模拟研究,对比分析了两种不同开挖工法条件下,隧道围岩竖向位移、应力分布以及支护结构受力特征.结果表明,采用双侧壁导坑法进行隧道施工开挖,其拱部沉降要低于CD法,双侧壁导坑法的拱顶最大沉降和最大上鼓比CD法分别低57...     

大跨度隧道施工方法数值模拟研究

利用有限元程序模拟了Ⅴ级围岩深埋地质条件下大跨度隧道的动态施工过程,以隧道施工后周边围岩稳定性和初期支护及临时支护安全性为指标比较了CD法和CRD法的开挖效果。结果表明,CRD法是该级围岩条件下的合理工法,同时给出了二次衬砌应滞后掌子面的合理距离。     

烟台某浅埋大跨小净距隧道施工方法优化分析

烟台五卒山隧道作为典型的浅埋大垮小净距隧道,在施工过程中由于施工方法的不当易于产生变形过大甚至坍塌事故。采用数值分析的方法,选择CRD工法和双侧壁导坑法两种工法对该隧道出口段进行模拟,通过分析不同开挖方式下围岩和支护结构的变形及力学特征,比较两种开挖方式的优缺点,最终选择CRD工法作为最优施工方案,保证了隧道施工过程的安全和稳定。     

软岩浅埋大断面地铁隧道施工方法优选研究

在国内地铁建设过程中,一些浅埋大断面地铁隧道相继出现。鉴于目前对软岩浅埋大断面地铁隧道力学性质与支护结构机理及其施工方法的研究较少,以长春地铁出入线段隧道工程为依托,研究了不同施工工法、不同开挖进尺对软岩浅埋大断面地铁隧道围岩稳定性的影响,揭示了不同工况下隧道围岩的变形规律、应力分布特征。研究结果表明:在软岩浅埋大断面地铁隧道施工中,双侧壁导坑法更利于隧道围岩稳定。在施工中应以1m开挖进尺进行掘进,避免超挖,加强拱顶围岩预加固,勤于对重点区域(拱顶、拱底、拱脚以及隧道上方2D区域)进行监测,确保隧道围岩的稳定性。     

中天山隧道TBM施工对围岩稳定性影响数值计算研究

针对南疆铁路吐库二线中天山特长隧道TBM施工特点,TBM施工对围岩稳定性影响进行了数值模拟计算研究,选取4种围岩情况进行数值建模计算,并根据现场实际情况选取TBM掘进相关参数,通过研究得出TBM工法围岩扰动区小于钻爆法,且围岩级别越低,条件越差,TBM工法与钻爆法的围岩扰动区相比就越小。     

超浅埋过江隧道机械微扰动开挖工法研究

以赣州市蓉江新区过江隧道为研究背景,提出一种适用于铣挖机开挖的大断面、围岩级别差、超浅埋水下隧道施工工法.结合现场施工,利用三维有限元分析软件PLAXIS对榕江新区过江隧道的开挖过程进行了数值模拟研究.分析该工法在施工中对围岩的应力、变形以及稳定性的影响,针对薄弱部位提出了具体措施.结果表明,改进CD工法能够有效控制隧...     

在建矿山法变更为盾构工法的施工技术研究与应用

深圳市北环电缆隧道工程土建Ⅱ标的1~#～5~#竖井区间在建隧道邻近地铁7号线,按照原设计实施矿山法施工过程中,地铁7号线轨顶发生较大沉降。为确保地铁营运安全,对已完矿山法施工段及竖井、地质情况、线路总体规划要求、邻近既有线安全施工要求等因素进行综合分析,创新研究出在建隧道矿山法变更为盾构法施工工法,应用的关键技术措施包括对竖井改造、已完矿山法隧道处理、重叠渐变隧道改线扩挖、斜坡段矿山法衔接、原竖井与新建盾构隧道的连接等,确保了邻近7号线地铁隧道的运营安全,同时满足线路总体规划和盾构施工要求,实施效果良好,以期为类似工程提供借鉴参考。     

软弱围岩条件下特大断面隧道施工工法比选分析

为了探索软弱围岩条件下特大断面隧道施工工法的选择,以大连市某隧道为研究背景,采用有限元软件MIDAS GTS对双侧壁导坑法和CRD法2种工法进行了数值计算分析,并用现场实际监测结果进行验证,结果表明:双侧壁导坑法施工相比于CRD法,其变形及应力释放缓慢,能有效保障隧道安全施工,更适合用于软弱围岩条件下特大断面隧道施工。     

新意法在黄土隧道工程中的应用

在新意法理论研究的基础上,借鉴新意法的理念,对黄土隧道采用全断面预加固工法,对提高施工安全度、加快施工进度、增强结构耐久性、稳定性具有重大的工程实际意义,结合平定高速公路卧龙隧道Ⅵ级围岩饱和黄土段施工,采用超前预注浆承载拱、掌子面水平旋喷桩技术,取得了较好的效果。     

大断面黄土浅埋隧道CRD工法施工力学行为分析

由于黄土的特殊性决定了大断面黄土浅埋隧道施工过程中会遇到大量的困难和问题。本文结合铁路客运专线大断面黄土浅埋隧道CRD施工工法,利用三维数据模拟对施工过程中地层的变形、支护结构的力学行为进行了理论探讨,并结合实际监测的结果,对大断面黄土隧道CRD工法施工方法的安全性、合理性进行验证和评估分析研究。     

大断面黄土隧道进洞段施工技术及其数值模拟

针对大西客运专线忻州隧道进洞段埋深浅、断面大、围岩稳定性差的情况,提出采用短台阶七步开挖法和辅助工法施工,并采用Plaxis-3D有限元程序,对隧道开挖施工进行了数值模拟,同时结合施工现场实测结果作了对比分析,结果显示:短台阶七步开挖法能有效控制围岩及地表沉降,但在施工过程中要施作超前大管棚、超前小导管等辅助工法,且要严格控制进尺。     

超大断面小净距隧道工法适用性研究

超大断面小净距隧道往往处于洞口段,具有地质条件差、工序多、干扰强等特点。施工中分部过多会影响工效、分部过少易导致失稳,所以合理的开挖工法至关重要。依托济南绕城高速连接线大岭隧道工程,采用数值分析、现场实测方法对半步CD法、CD法和双侧壁导坑法三种可能的开挖工法进行适用性比选研究。以拱顶沉降、夹岩水平位移、夹岩应力为指标对不同工法的施工力学行为进行分析,发现大岭隧道后行洞施工对先行洞产生影响,不同工法的影响程度排序：半步CD法>CD法>双侧壁导坑法。但半步CD法影响程度并未显著高于CD法和双侧壁导坑法,其增加量最大为12%,现场可采用半步CD法进行施工。最后钢架应力、位移等监测数据表明：半步CD法可以保证工程安全、缩短工期、降低成本,是三种工法中最适用的工法。半步CD法的使用产生了较好的经济效益和社会效益,可为类似地质条件下超大断面小净距隧道的设计和施工提供技术指导。     

溶洞对贵阳轨道交通工程隧道影响的数值分析

随着我国基础设施不断向西南山区推进,喀斯特地质条件下隧道施工常遇的岩溶灾害是施工全过程中需要谨慎对待的环节。本文采用数值分析软件ABAQUS,对贵阳轨道交通地铁建设中的围岩稳定性进行三维数值分析,以隧道开挖中的隧道结构和围岩稳定性为研究对象,分析了在隧道施工过程中隧道结构的受力情形,同时分析了在隧道施工过程中隧道围岩随之产生的位移。针对轨道交通施工过程中围岩的稳定性,研究了溶洞位于隧道不同位置、溶洞尺寸以及隧道工程与溶洞之间净距对围岩稳定性造成的影响。研究结果目前已用于实际工程建设中,且对其他类似区域的盾构隧道施工有参考价值。     

基坑围护SMW工法桩施工对下卧盾构隧道变形影响分析

以苏州星港街隧道从上部近距离穿越地铁1号线盾构隧道工程为依托,对SMW工法桩围护加固过程中下卧盾构隧道变形监测数据进行分析,探讨基坑围护加固过程中下卧地铁盾构隧道结构的纵横向变形规律。分析结果表明,盾构隧道变形与SMW工法桩桩施工扰动、施工机械荷载有关,SMW工法桩施工期间下卧盾构隧道逐渐下沉,尤其是隧道两侧工法桩施工阶段下沉速率较大,隧道正上方施工期间隧道变形很小,围护加固结束后隧道变形稍有回弹;加固区内盾构隧道受影响比加固区外大,盾构隧道在横断面上呈竖向压缩、水平方向伸长状态,隧道变形轮廓为长轴近水平方向的椭圆。     

人工水平冻结法施工隧道冻胀与融沉效应模型试验研究

人工冻结工法作为土木工程特殊施工技术,在富含水软弱地层工程施工中有着显著的优点,但是此工法对地下管线、地面建筑物以及对冻结壁稳定性和可靠性的影响不容忽视。本文以广州地铁3号线某隧道水平冻结施工工程为原型,根据相似准则,建立集温度场、湿度场和力学场于一体的大型物理试验模型。通过模拟开挖过程,研究人工水平冻结法施工冻结壁形成规律、冻胀与融沉效应问题。模拟试验数据分析表明,水平冻结法施工可在隧道周围快速形成闭环冻结壁,有效保证一次支护前隧道围岩的稳定性;在施工中宜采用快速冻结或间歇冻结,有效控制积极冻结时间和冻结壁厚度,减少因水分迁移造成的冻胀位移量;浅埋暗挖隧道引起了明显的地表下沉位移;解冻过程中地表融沉位移较大,对环境影响较大。