公路隧道围岩压力监测及衬砌结构受力分析

通过对公路隧道深埋段围岩压力进行监测,绘制围岩压力变化曲线,分析围岩压力变化规律。通过有限元数值模拟分析衬砌结构受力情况,为日后类似隧道工程的合理设计与施工提供了借鉴与参考。     

公路隧道围岩压力分类及其影响因素

公路隧道围岩压力是决定隧道设计、施工的核心因素,支护套系及支护强度参数、开挖方案及工序等均受制于围岩压力。针对公路隧道当中常见的围岩压力类型进行了归纳,并从客观与主观两个方面对围岩压力的影响因素进行了分析,所得结论对公路隧道的安全施工及风险管控具有一定的借鉴意义。     

山岭公路隧道围岩压力统计规律分析

基于大量公路隧道围岩压力监测数据,分析了垂直围岩压力与隧道开挖跨度、埋深、围岩级别的关系,并和深浅埋隧道法、普氏系数法计算得到的围岩压力进行了对比分析,得到了实测垂直围岩压力值与规范计算值之间的关系。同时,统计分析了侧向压力、侧压力系数及隧道二衬压力在各级围岩级别条件下的分布规律：侧向压力随着埋深及围岩级别的增加而缓慢增长;侧压力系数随着围岩级别的增加逐渐变大,并普遍大于规范值;实测二衬围岩压力荷载分担比例与规范基本相符。     

深埋连拱隧道围岩压力的两种计算方法比较

针对目前出现的两种连拱隧道围岩压力的计算方法——丁文其方法和傅鹤林方法进行比较,并对丁文其方法中中墙围岩自重计算进行了修正,使其更符合工程实际情况,利用工程实测数据与两种方法理论解进行对比,对两种方法的适用性提出意见。     

深埋黄土盾构隧道围岩压力解析

随着盾构隧道工程的发展,越来越多的深埋黄土盾构隧道逐步出现.对其围岩压力进行准确计算对衬砌设计及服役期的安全评价具有重要意义.围绕深埋黄土盾构隧道围岩压力的计算,考虑盾构隧道衬砌与围岩的径向变形连续条件,基于芬纳公式,推导了盾构隧道衬砌内力、围岩应力及围岩变形的解析解;引入黄土结构性参数,给出了适用黄土盾构隧道的围岩压...     

考虑分部开挖的超大跨度公路隧道围岩压力计算方法研究

为了提出一种新的超大跨度公路隧道围岩压力计算方法,基于邻近隧道施工力学理论,研究分部开挖各导洞围岩压力之间的影响关系,分析分部开挖法各导洞相互影响机制。通过选取3个地区5座典型单洞四车道公路隧道18个测试断面,采用现场测试的方法,获得III,IV,V级围岩上下台阶法施工和上台阶CD法施工的围岩压力测试数据,发现后导洞围岩压力受先导洞开挖影响而普遍较大的规律,提出采用导洞影响系数η定量化分析先导洞开挖对后导洞围岩压力的影响程度,进而修正隧规公式中的围岩压力增减率,提出考虑分部开挖法施工的超大跨度公路隧道围岩压力计算方法。结果表明：(1)邻近隧道周边应力的弹性解析结果表明平行(左右)隧道对周边应力影响比较显著,重叠(上下)隧道对周边应力影响较小,应重点考虑左右平行导洞开挖对围岩压力的相互影响;(2)导洞影响系数η整体以大于1为主,IV级围岩η平均值为1.12,V级围岩为1.28;(3)基于隧规提出修正后的围岩压力增减率i’=0.017(S-1);(4)与隧规相比,采用本文提出的围岩压力计算方法,IV级、V级围岩压力分别减少14.6%和2.4%,更接近实测值。     

公路隧道围岩动态分级方法研究

由于地质条件的复杂多变以及勘察方法和技术缺陷等原因,导致在勘察设计阶段的公路隧道围岩分级与实际施工阶段的围岩分级差异很大,应该寻求动态的对公路隧道围岩分级进行描述的定量评价方法,以确保隧道围岩和支护结构体系在施工和运行过程中的稳定性。通过对走马岭隧道现场进行详细地质调查,采用多变量分析法对走马岭隧道围岩进行了动态分级。结果表明,隧道施工阶段围岩分级结果与原来勘查设计部门的结果有较大出入;隧道施工阶段围岩分级结果更加真实,正确反映了围岩的稳定性。     

公路隧道软弱围岩开挖方法研究

以公路隧道工程项目作为研究对象,对软弱围岩安全风险进行了介绍,并阐述了软弱围岩的开挖方法,分析了不同开挖方法的特点,在此基础上,充分考虑施工环境与条件,有利于科学合理地选择出最佳方案。     

公路隧道多变围岩爆破施工

为保持公路隧道多变围岩表面的平整度,本文以贵州金仁桐高速公路八标四部爆破工程为例对隧道超欠挖施工进行研究,提出了提升公路隧道工程质量的爆破施工质量、各工序施工质量、施工安全制度等解决措施,以期为相关工程提供参考.     

公路隧道围岩亚级物理力学参数研究

 我国现行公路隧道围岩分级方法中部分围岩级别跨度较大,不能满足实际工程需要,据此对岩体围岩进行亚级分级。在此基础上,对各亚级围岩的物理力学参数取值范围进行研究。对于岩质围岩,首先根据亚级分级方法,确定出各亚级不同岩石坚硬程度、不同结构面构造和不同结构面结合程度的组合情况,对其进行数值计算,得到各组合情况下的物理力学参数值,然后结合实际调研资料,最终确定岩质围岩各亚级相应的物理力学指标取值范围。对于土质围岩,主要是通过大量现场试验及实际调研资料分析,获得围岩物理力学指标值,然后通过室内土工试验进行检验,最终确定土质各级围岩对应的物理力学指标值。     

偏压小净距隧道围岩压力分析

偏压小净距隧道是一种较新的隧道形式,受力状况较为复杂,目前尚没有其围岩压力的理论计算方法.为此作者对偏压小净距隧道围岩压力进行了理论探讨,得出了滑动破裂角、侧压力系数及垂直围岩压力的理论计算公式.分析了隧道间的净距对围岩压力的影响以及地面倾斜角度和净间距对隧道内侧压力系数的影响,可为类似隧道的设计提供参考.     

隧道围岩压力的弹塑性新解

在隧道衬砌设计中,围岩压力通常是最主要的荷载,也是最难以确定的荷载。围岩压力的弹塑性理论研究也从未间断。经典的芬纳公式和修正芬纳公式由于塑性区半径的不确定性而限制了其实际工程应用。以修正芬纳公式为基础,考虑围岩与衬砌的共同作用,在未作塑性区体积不变的假设条件下,推导得到塑性区半径的理论计算方法,从而可以直接应用修正芬纳公式计算围岩压力,为隧道衬砌设计提供指导。     

卸荷效应下牛湖山隧道围岩应力分析

以卸荷非线性岩体力学为基础,借助目前基于加载岩体力学理论所编制的计算软件,对牛湖山大跨径隧道进行更符合围岩实际情况的三维有限元模拟,进而分析在一个完整的施工循环内围岩应力变化的情况及原因,以及受开挖影响的围岩范围与开挖面的距离关系,从而得出上台阶的开挖对围岩的影响程度最大,其次为左侧导洞的开挖,而下台阶的开挖对围岩影响程度最小;对围岩影响较大的范围在开挖面前后6m以内,着重关注的范围在开挖面前后3m左右的距离,为今后施工提供更具指导性的动态信息.     

浅埋隧道围岩压力计算方法

提出一种基于位移反分析法原理的浅埋隧道围岩压力计算方法,该方法克服了传统计算方法依赖于经验围岩力学参数的不足。通过分析双侧壁导坑法中隧道的截面结构,提出合理假设并建立力学模型,然后建立新的侧壁、围岩的收敛变形与围岩压力之间的关系,由现场监测数据整理得到收敛变形反算求得水平围岩压力与垂直围岩压力,并以祥岭隧道为例,对该方法进行验证。研究结果表明:(1)基于位移反分析原理推导的围岩压力计算方法,利用现场监测数据反算求得围岩压力相较于规范依赖经验参数的计算方法,更准确、更能代表隧道的实际围岩压力;(2)在实际工程施工中,相较于围岩力学参数,隧道的收敛变形数据更易获得,计算更方便;(3)对祥岭隧道进行实例计算求得的围岩计算摩擦角以及最后求得的围岩压力都在规范推荐范围之内,说明本文的计算方法是可行的。该计算方法在隧道工程实践中,对于准确计算隧道开挖过程中的围岩压力以保证施工的安全、顺利完成有重要意义。     

高压旋喷桩在隧道围岩加固中的应用

采用高压旋喷桩施工工艺对隧道围岩进行加固处理,结果表明：该工艺有效解决了复杂地质条件下施工的难题,且具有强度高、加固质量均匀、加固体形态可控、经济实用以及基本无环境污染等优点;同时该方法成桩结构形式灵活多样,施工无振动,无噪声,施工空间要求不高,工程造价较低等众多优点。     

各种形状洞室的围岩压力分析

洞室的围岩压力与洞室的形状、大小是有密切关系的 ,运用有限元法的基本原理 ,采用ANSYS软件对圆形、矩形和拱形洞室的围岩应力状态进行了数值模拟分析。并将其分析结果与规范规定及传统方法的简化公式求得的结果作了比较 ,得出了一些有益的结论 ,同时提出在实际中所需注意的问题     

结构性黄土深埋盾构隧道围岩力学特性研究

盾构施工会破坏黄土结构性,为探求黄土结构性变化对盾构隧道围岩力学特性的影响,引入应力比结构性参数对摩尔-库伦强度准则和芬纳公式进行修正,通过建立黄土围岩和管片之间力和位移的连续条件,对围岩塑性区半径进行了求解,并对解析解进行了对比验证,最后分析了关键参数对围岩力学性态的影响。结果表明：(1)太沙基土压力公式计算结果介于解析解上限值与下限值之间;(2)随着应力比结构性参数的增大,对应的塑性区半径和围岩压力值在不断减小;(3)随着覆跨比的增加,塑性区半径不断减小,围岩压力值不断增大,当黄土结构性比较强时,隧道覆土厚度达到一定值之后围岩压力解析公式才适用;(4)围岩压力和塑性区半径与开挖半径近似呈线性正相关关系。     

破碎围岩浅埋偏压隧道衬砌荷载的计算方法

隧道洞口大都会面临围岩破碎、浅埋和偏压等不良地质地形情况,现行规范只给出了偏压隧道衬砌荷载的计算方法.对于破碎围岩浅埋偏压隧道,根据现场情况及实测的衬砌受力和变形特征表明其与规范假定不同,不宜直接利用规范方法.通过工程实例分析及隧道三维数值分析结果提出了浅埋偏压隧道破碎围岩的破坏模式,即隧道开挖后深埋侧岩体滑塌下落挤压...     

在软弱围岩环境下隧道开挖施工技术研究

随着我国公路隧道工程建设规模的扩大,人们对公路隧道施工技术要求、质量要求也在逐步提高。因此,为了避免施工过程中存在不足,要从根本上保证公路隧道工程的施工质量。本文主要结合软弱围岩环境下隧道的施工,深入探讨施工质量控制要点。     

洞室围岩压力预测的研究

利用人工神经网络技术,建立了围岩压力预测的BP神经网络模型,并以数值模拟的计算结果作为实测固岩压力的控制指标,采用围岩压力的实测数据对网络进行了训练,最后以此训练好的BP神经网络对围岩压力进行了预测.通过与非线性预测对比表明,该人工神经网络模型具有较高的预测精度,为预测围岩压力提供了一种新的方法.