偏压隧道洞口高边坡挡墙的计算与优化

隧道的偏压是影响隧道洞口段边坡安全稳定性和洞口顺利施工的主要因素.在偏压洞口处设置挡墙已成为保障偏压隧道进出洞施工安全以及边坡稳定性的一种重要方法.本文结合宜巴高速公路庙湾1号隧道偏压洞口高边坡的挡墙施工方案进行计算与优化.首先采用改进条分法进行分析,提出隧道开挖削弱坡体抗滑力的力学模型,进行了洞口开挖前后边坡稳定性安全系数的计算;其次采用ABAQUS有限元软件对隧道洞口坡体滑移带进行计算,对不同挡墙施工方案进行了优化,并与实际监测结果进行了比较,表明先施作挡墙再进行隧道洞口施工较为安全经济.分析结果为偏压隧道的挡墙设计施工提供了参考.     

小净距隧道洞口段初期支护变形分析与治理

线路斜穿地形等高线、隧道与山体呈斜交进洞及洞口段存在浅埋和偏压等情况是高速公路选线不可避免地常见问题,为此洞门位置的选定对边坡稳定和施工难度有较大影响。文章以三淅高速公路西安岭隧道为背景,针对施工时洞口段产生初期支护变形侵的典型事例,阐述了小净距、浅埋、偏压隧道斜交进洞洞口的地质、设计和施工情况,研究了隧道洞口施工异常段支护设计形式及变形情况,分析了施工过程中异常变形和开裂的综合原因,结合既有的实践经验和理论基础,提出了一系列针对小净距隧道洞口段施工异常的处治对策,并在实际工程中取得了很好的效果,为今后类似工程的设计、施工提供了参考。     

大断面浅埋公路隧道进口段施工风险评估及控制

为有效识别大断面浅埋公路隧道进口段施工过程中的风险因素,规避和控制易发生的安全风险事件,以某高速公路隧道进口段为研究对象,对进口段施工进行了风险评估.依据隧道进口段地质条件、施工工法及设计图纸,通过专家调查法对隧道进口段施工进行了风险辨识.采用层次分析法对识别出的风险源进行了风险因素重要性排序.在此基础上给出了大断面浅埋公路隧道进口段施工的风险控制措施.研究结果表明:大断面浅埋公路隧道进口段施工风险因素为洞口段埋深、断面大小、围岩条件、支护参数、施工工法、降雨及地下水;在各风险因素中围岩条件对施工风险的影响最大,其次为施工工法.     

公路隧道应力释放率对软弱围岩稳定性影响

近年来,由于新奥法广泛地运用于地下工程的施工过程中,围岩与支护结构之间的相互作用以及支护时机受到越来越多的关注。中条山隧道洞口段软弱围岩开挖步序多、工序及应力变化复杂,尤其是核心土解除后和二衬施工前安全风险大。本文采用有限差分软件对该隧道洞口段施工过程进行三维数值模拟,研究了洞周位移及支护结构在不同应力释放率下的力学响应,重点分析了典型断面处洞周围岩及支护结构的位移和受力情况,以及洞周位移随施工过程的动态变化规律。研究结果表明：对于软弱围岩公路隧道,应力释放率越大,围岩的塑性区发展范围越大,洞周位移越大;开挖过程中,拱顶沉降受到的持续性扰动较大;待二次衬砌施作后,仰拱隆起和收敛位移趋于稳定。     

深埋交叉隧道动态施工力学行为研究

分离式独立双洞之间的横通道开挖,再一次引起主隧道围岩和支护结构的应力释放与重分配,引起交叉段附近岩体与支护结构力学行为发生变化。结合高地应力区深埋隧道工程,通过3D弹塑性有限元数值仿真模拟,分析横通道不同施工方案和动态施工过程对主隧道围岩与初期支护结构力学行为的影响。分析结果显示,横通道的开挖对围岩应力和位移影响较大,对交叉侧主隧道侧壁初期支护应力及交叉对侧主隧道侧初期支护3σ和XY平面的剪应力影响较大。为深埋隧道交叉段监控量测系统的设计、施工方案优化及安全控制提供了依据。     

公路工程隧道项目洞身浅埋段处治技术分析

浅埋段是公路隧道项目中的一种较为常见的地质结构,其直接关系到隧道项目施工安全与质量,所以应结合隧道项目实际合理采用浅埋段处治技术,以确保隧道的安全施工.文章以公路工程隧道项目为例,首先分析了隧道浅埋段的围岩加固与支护方案,然后从钻孔施工、注浆施工方面重点研究了洞身浅埋段地表注浆加固处治技术.实践表明,此项目采用地表注浆...     

基于模糊-证据理论的盾构隧道施工风险综合评价

为解决盾构隧道风险评价不确定性推理与风险决策的问题,提出了基于模糊-证据理论的盾构隧道施工风险综合评价方法.首先,通过风险识别构造盾构隧道施工风险评价指标体系;然后,基于模糊-证据理论建立盾构隧道施工风险综合评价模型,采用梯形模糊数确定指标权重,在考虑风险损失及风险概率基础上,将专家的指标评语转化为Mass函数,并逐步合成指标Mass函数;最后,提出了用区间数贴近度法进行风险决策.该方法成功运用于狮子洋盾构隧道的进出洞施工风险评价,验证了其有效性和实用性.     

大湾隧道洞口段施工及监控量测信息反馈

受隧道周边地形、地质、环境及气象等外部条件和隧道内部应力的影响,隧道洞口施工一直是隧道施工的难点,而且其施工进度也严重影响整个隧道施工的速度和质量,因此,采取合理的施工技术手段和监控量测措施来指导施工将显得尤为重要。本文以邵怀高速公路大湾隧道洞口施工为例,根据新奥法隧道施工原理,阐述了采用隧道洞口段监控量测的信息反馈方法来指导施工单位采取合理的辅助施工措施和施工方法,保证安全顺利进洞,确保工程安全和施工安全。     

乌鞘岭特长隧道F7断层正洞二次衬砌安全性评价研究

乌鞘岭隧道穿越F7断层时,由于隧道埋深大、断层岩体破碎、围岩自稳能力弱等原因,开挖后产生较大变形,且长时间不能收敛,故在此条件下施做的二次衬砌结构的安全性也值得进一步的探讨.通过现场监测手段,对实测数据进行回归分析处理,并结合数值模拟计算分析,对已施工的二次衬砌结构安全性进行了全面的评价,结果认为,目前阶段正洞二次衬砌结构的设计参数是可行和安全的,服务年限内隧道仰拱处则需采取进一步的加强措施.     

兰渝铁路桃树坪隧道3号斜井进正洞施工技术

大断面隧道施工中,斜井进正洞衔接段施工是工程的重点和难点之一.在建的兰渝铁路桃树坪隧道位于第三系粉细砂层中,地下水位在洞顶2 m以上,为双线大断面饱和沙土隧道.以桃树坪隧道3#斜井进入正洞段施工为例,详细介绍了大断面饱和沙土隧道由斜井进入正洞施工技术,为类似工程施工提供参考.     

隧道超前小导管对掌子面稳定性影响分析

以河南省济(源)邵(原)高速公路王坑隧道为工程背景,利用ANSYS软件建立无超前小导管支护和有超前小导管超前支护两种工况下隧道三维有限元计算模型,通过隧道开挖模拟计算分析超前小导管对掌子面稳定性影响.计算结果表明:相对于无超前小导管工况,在有超前小导管工况下掌子面竖向的荷载和竖向应力以及掌子面水平方向位移都有一定程度的减少;改变超前小导管的环向分布范围和管径能够影响超前小导管的支护效果从而改善掌子面的受力情况.以上结果分析表明:超前小导管的存在增强了隧道掌子面的稳定性,使隧道的开挖过程更加安全.     

光纤光栅隧道火灾探测系统在隧道消防中的应用

隧道火灾有其自身特殊性并且危害很大,根据隧道火灾的特点选用光纤光栅隧道火灾探测系统;该系统使用光纤作为感温元件和信号传输介质,以防灾报警为主要目的。针对隧道消防问题,分析了隧道火灾的危险及隧道火灾的特点,阐述了光纤光栅隧道火灾探测系统的工作原理、系统功能与特点．并结合工程实例介绍了该系统在隧道消防施工中的应用。     

平顶隧道下穿人防隧道的影响研究

以青岛某段新建平顶隧道下穿"回字形"既有人防隧道为例,采用三维有限元方法对此段隧道的三导洞开挖方式进行数值模拟.开挖过程中引起的人防隧道变形,严重时可能导致地层倒塌,与此同时,由于受既有人防隧道的影响,新建隧道的衬砌可能会受到受力及变形影响、对此进行分析,为设计与施工提出合理建议,也为类似工程施工提供参考.     

铁磁/绝缘(半导体)/铁磁隧穿结中的隧穿磁阻

在二带模型的基础上,借助于Ａｉｒｙ函数,利用传递矩阵方法,求出了隧穿结中的隧穿电导和隧穿磁阻随电场的变化关系,对实验现象给出了很好的解释．     

海底隧道突水分析及其在翔安隧道中的应用

基于岩体极限平衡理论,分别对海底隧道正常地质段和断层处的突水机理进行了力学分析,给出了隧道突水的临界水压力公式．以翔安隧道2个风化深槽及2个断面为例进行了突水风险计算预测．分析表明:正常地质段,隧道突水临界水压力随着隧道半径的增大而减小,随着围岩的单轴抗压强度的增大而增大,随着隧道埋深的增大而增大;断层处,当破碎带倾角大于或等于围岩内摩擦角时,存在突水的可能,且破碎带倾角愈大、内摩擦角愈小,突水的可能性就愈大．     

高坝竖井泄洪洞、龙抬头放空洞与导流洞"三洞合一"优化布置研究

通过深入的试验研究和理论分析,表明竖井泄洪洞的泄流能力受平底闸过流能力,竖井尺寸和涡室进口的控制。给出了放空洞泄流能力和最低运行水位计算公式,竖井内壁压力特性与洞径的关系,不设通气井而实现通气和排气问题。泄洪洞与放空洞结合部的边墙分别向内偏转,其后在洞顶没迎水面为圆弧的折流坎,能有效改善水流流态,且大大降低了施工难度。     

新建曲线地铁盾构隧道下穿施工引起的既有隧道沉降分析

相比直线线路盾构施工,新建曲线盾构下穿施工引起既有隧道沉降规律更为复杂,且相关研究较少。基于两阶段分析法研究新建曲线地铁盾构隧道下穿施工引起的既有隧道沉降。第1阶段,结合镜像法、修正Loganathan法和Mindlin解,考虑曲线盾构转弯过程中的转弯超挖间隙和弯道内外侧不平衡施工参数的影响,计算新建曲线盾构施工引起土体竖向位移的3维解;第2阶段,将土体竖向位移视为位移荷载,施加在既有隧道上,基于Pasternak地基理论和Timoshenko梁理论,构建能够同时考虑土体剪切效应和既有隧道剪切效应的既有隧道沉降控制方程,运用有限差分法对方程降阶并求解。最后,与工程实例对比验证理论和控制方程的正确性,并对影响既有隧道沉降的关键参数进行分析。结果表明：新建曲线地铁盾构隧道下穿施工引起的既有隧道沉降槽曲线具有非对称性,最大沉降位置位于弯道内侧1～2 m处,与未考虑曲线影响的计算结果相差较大。减小掘进路线的转弯半径R₀会增加既有隧道沉降,弯道内侧沉降增速大于弯道外侧,一般要求R₀不小于300 m;当R₀大于600 m时,可视作直线隧道下穿。增大刀盘直径D′会增加既有隧道沉降,沉降增加速度也随D′的增大而增大,但增大D′对沉降槽曲线的偏移程度影响较小。增大新建隧道与既有隧道竖向间距Z_c会减少既有隧道沉降。     

导流洞改建有压突扩泄洪洞研究

龙抬头式泄洪洞是中低水头水电站导流洞改建泄洪洞的常用方式,但其应用受到地形地质条件限制.为解决狭窄河谷地区中低水头导流洞改建泄洪洞的布置和消能问题,通过模型实验和数值模拟并结合具体工程实际,因地制宜的提出有压突扩泄洪洞这种新型式的导流洞改建泄洪洞布置方式.研究结果表明这种方式改建的泄洪洞具有如下特点:水流直接由有压流向无压明渠流转换,流态简单,有压消能和无压消能相结合;平面上洞轴线方向可以根据地形、地质和施工条件灵活选择;工作闸门可以灵活布置;结构简单、施工方便、造价低等.这种方式改建的泄洪洞可用于中低水头大流量泄洪工程,具有较高的推广应用价值.     

地下通道施工步序的模拟仿真

大型地下通道施工通常要经过十几道施工步序才能完成,施工技术人员需要严格按照施工步序分部组织进行施工,才能达到最终设计要求.为了更好地满足生产实际的要求,需要将复杂的施工步序在进行施工之前就准确地展示出来.以实际工程为例,将三维设计技术应用于地下通道施工设计中,利用三维仿真软件Inventor进行地下通道施工步序的模拟仿真,演示地下通道施工的全过程,为地下通道施工设计提供新的技术方法.