基于无导洞方法的连拱隧道结构设计与施工研究

以黄延高速公路羊泉沟连拱隧道为依托,提出在IV级围岩中采用无导洞施工方法,采用工程类比对该隧道结构支护参数进行了多方案比选,介绍了该隧道的工程地质水文地质概况、支护结构设计、施工工序安排与要点。基于有限元方法对其施工全过程进行了三维数值分析,获得了隧道结构体系力学性状随施工过程的变化规律,为设计与施工方案提供了理论依据。     

隧道复合式路面动力响应影响因素的权重分析

为揭示车辆荷载作用下公路隧道复合式路面结构力学响应,依托实体工程开展现场试验,采用有限元软件建立三维有限元模型并进行模型精度验证,分析车辆荷载、路面结构尺寸以及材料参数对有仰拱和无仰拱的隧道复合式路面动力响应的影响。结果表明:隧道复合式路面混凝土面层最不利荷载位置为纵缝边缘中部,轴载和混凝土面层厚度对混凝土面层板板底拉应力、沥青层层底拉应变以及层间剪应力的影响较大,水平荷载和混凝土面层模量对各项动力响应指标的影响较小;普通复合式路面沥青面层动力响应隧道路面相差较小,混凝土面层板底拉应力分别为有仰拱的 5．99倍、无仰拱的 1．74倍。研究结果可为隧道复合式路面结构设计方法研究提供参考。     

无中导连拱隧道施工掌子面纵向合理间距研究

基于单洞工法施工的无中导连拱隧道后行洞施工紧邻先行洞,后行洞和先行洞施工时掌子面 的纵向间距对围岩变形及支护结构受力的影响不可忽视。以云南省某隧道为工程依托,建立三维弹塑 性模型采用数值计算方法开展了连拱隧道动态施工的仿真研究,对连拱隧道开挖中监测断面拱顶沉降 以及支护结构受力的空间影响效应、左右洞的相互影响效应进行分析。为避免施工中两洞影响区域的 叠加,从先行洞拱顶沉降变化得出合理间距不小于 32ｍ（约 2．5Ｄ）,根据支护结构受力得出合理间距不 小于 28ｍ（约 2．2Ｄ）。综合来看,两开挖面的合理间距应控制在 32ｍ（约 2．5Ｄ）左右。     

滑模在高速公路连拱隧道中隔墙施工中的应用

高速公路连拱隧道中隔墙是整个连拱隧道结构稳定的关键,是连拱隧道最重要的结构体,它对围岩的支撑稳定具有非常重要的作用。对连拱隧道中隔墙采用滑模连续浇筑施工技术进行总结分析,结合马草坡隧道实例主要研究了中隔墙滑模施工中的测量放线、滑模定位移动、混凝土浇筑及养护等。     

山区高速公路连拱隧道中导洞快速施工方法

山区高速公路隧道一般设置为分离式的双洞,双洞间距一般为30m左右,称之为分离式隧道。有时受地质条件以及施工工艺影响,一些隧道不得不采用连拱隧道。对连拱隧道中导洞的开挖方法、支护型式进行简要论述,结合现场实际情况,总结连拱隧道中导洞快速施工方法。     

双连拱隧道穿越溶槽段结构稳定性影响分析

采用弹塑性三维有限差分数值模拟计算的分析方法,对溶槽段、双连拱隧道偏压施工阶段结构稳定性进行了分析.研究结果表明:在弹性地基梁的跨中处是二次衬砌和中墙结构的最危险断面,容易发生拉裂与失稳破坏;溶槽充填物的物理性质对隧道结构的受力状态和稳定性有显著的影响;及时施作仰拱有利于结构的稳定,说明闭合结构对于改善结构的受力状态有显著的效果;中墙在单跨施工阶段处于不利的偏压状态,施工中应采取措施予以改善.     

隧道爆破对临近特高压铁塔影响研究

为研究杭温铁路郎家畈隧道爆破施工对附近3座既有特高压电力铁塔的影响,在分析其施工重难点的基础上,以铁塔与爆源直线距离最近、单响炸药量最大为最不利工况,对隧道爆破引起的电力铁塔振动进行现场监测,并基于有限元软件Midas/GTS建立二维模型,运用时程分析法分析电力铁塔的最大振速、位移和应力。研究结果表明：爆心距越小,铁塔塔基振速呈非线性增加;铁塔越高,倾斜率越大;3座铁塔最大应力均出现在塔基处,但满足规范限值要求,说明实际炸药量控制合理;数值模拟结果与现场监测结果较为相近,研究结果可为实际工程提供参考依据。     

隧道爆破开挖中支护与爆破面的安全距离研究

依托深圳地铁12号线洲石路过街隧道工程,通过数值模拟,模拟浅埋双层隧道爆破开挖过程,研究与爆破面不同距离处的混凝土支护结构的质点峰值振速变化规律,得出在不同爆破参数下,混凝土支护施作面与爆破掌子面的安全距离。研究结果表明:掌子面爆破后,混凝土初期支护的振速在短时间内达到峰值,随后开始衰减。上断面爆破进尺分别为1m和1.5m时,初期支护与爆破面的安全距离分别为7.5m和9m。下断面爆破进尺分别为1.5m和3m时,初期支护与爆破面的安全距离分别为2.2m和5.2m。以此作为爆破安全指标,对实际工程中爆破安全性进行评价。     

弧形短导墙对船闸引航道水流结构影响的研究

船闸常与其它过流建筑物结合布置,过流建筑物运行时常对船舶安全通航造成影响。船闸引航道表层横向流速是判断船闸引航道通航条件的重要指标之一,其它过流建筑物下泄流量的大小与枢纽布置直接影响表层横向流速的变化。该文通过数值模拟计算的方法,研究了七浦塘江边枢纽工程在原导墙形式下各种工况下水流流场结构,比较了增加直长导墙和弧形短导墙两种不同的优化方式对表层横向流速的影响。研究结果表明:在泄流区和引航道之间增加导墙长度有利于减小表层最大流速;弧形短导墙方案在满足同样横向流速限值情况下,可显著减少导墙长度,节约投资。     

双连拱隧道下穿既有地铁结构预加固方案及开挖工法比选研究

以暗挖双连拱隧道近距离下穿西安地铁５号线文教园—张旺渠区间既有地铁结构的特殊工况为背景,采用有限元软件ＭＩＤＡＳＧＴＳＮＸ建立三维数值模型,并对大跨度双连拱隧道近距离下穿地铁Ｕ型槽的预加固工法和开挖工法进行了比选研究,最终确定出双连拱隧道的最佳施工方案。具体为:（１）开挖工法:采用双侧壁导坑法对双连拱隧道左右导洞开挖,能控制隧道左洞拱顶最终沉降值为１０．４７ｍｍ,右洞拱顶最终沉降值为１０．３ｍｍ;（２）预加固方案:采用管幕旋喷桩组合加固方案使拱顶沉降减小７８．２％,能将轨道板最大沉降控制为０．３４ｍｍ,且掌子面水平位移峰值控制在１．５ｍｍ。此研究成果为本隧道的设计与开挖提供了理论依据,并可为之后类似工程提供参考。     

钻爆法施工对既有连拱隧道的影响分析及施工措施

新建隧道的施工容易造成邻近既有隧道衬砌开裂、剥落等容易危及行车安全的现象。为了减小钻爆法施工的新建隧道对邻近既有隧道的影响,以交叉中隔壁法(CRD法)为例,利用ANSYS有限元软件对爆破荷载作用下的既有连拱隧道的内力进行分析,从而确定合理的隧道开挖进尺。结果表明:在V级围岩条件下,将隧道开挖进尺控制在不超过0.8 m为宜,可以减小施工过程中对既有连拱隧道的影响,为隧道结构的设计和施工提供参考依据。更多还原     

截渗墙对地下水影响的数学模型与评价

应用地下水模型系统GMS （Groundwater Model System）建立水文地质概念模型和数学模型,将水文地质调查和抽水试验得到的水文地质参数、边界条件、水头初始条件作为模型调参的初始值,通过数值模拟,分析截渗墙前后地下水位的变化,探讨截渗墙修建后对邻近区域地下水位的影响。结果表明,在不考虑截渗墙两端绕渗作用下,截渗墙对地下水影响较小,在距截渗墙后50 m处,水位较建截渗墙之前下降1.5 m,100 m处下降1.1 m,300 m下降0.5 m,400 m以外悬挂式截渗墙对地下水位已基本没有影响。从有无截渗墙时地下水运动特征对比结果来看,截渗墙修建后影响范围和影响程度小,不会带来新的地下水环境问题等。     

新建隧道正交下穿既有隧道间距影响分析

随着我国城市地下交通轨道的不断完善,在新建地下交通路线中会遇到越来越多的既有结构物,且形式会越来越繁杂,新建隧道近距离下穿既有隧道就是最常见的结构形式之一。针对新建隧道正交下穿既有隧道,利用MIDAS GTS-NX和FLAC3D软件对不同间距条件下的下穿隧道进行数值模拟。在此基础上,分析新建下穿隧道正交既有隧道施工间距的影响,确保新建与既有隧道的施工安全和运营安全。     

导墙结构的流激振动研究

以三峡水利枢纽溢流坝段与厂房坝段之间的导墙流激振动问题为背景，总结了导墙结构的脉动压力的幅频特征，计算分析了其流激振动响应，并与水弹性模型试验成果进行比较，探讨了三峡导墙流激振动的主振源，最后对导墙结构特征与流激振动安全性的关系进行了讨论，结果对类似工程有参考价值.     

城市隧道竖井爆破振动控制研究

以大连玉华220 kV输电线路新建工程0号竖井爆破为例,在复杂城市环境中设计了微差控爆起爆网络进行隧道竖井爆破震动控制。用TC-4850测震仪对重点监测对象的震速进行测试,结果表明,微差控爆技术在城市隧道竖井开挖中爆破震动速度得到有效地控制,且有效地提高了频率。同时,岩石大块率低,爆破效果很好。     

基坑开挖对邻近既有隧道结构安全性的影响

天津黄河医院三期项目,深度超过5 m,紧邻天津市地铁二号线。基于该基坑的施工过程,使用有限元软件MIDAS/GTS进行数值模拟,评估该项目基坑工程对地铁二号线区间结构安全性的影响。结果表明,基坑周围土体和地铁隧道管片的位移随着土体开挖过程而增大,而受楼面载荷的影响较小。此外,地铁隧道管片的竖向位移主要受基坑降水影响,其轴力和弯矩在施工过程中保持稳定,裂缝验算结果在允许范围内。研究成果可以为该项目工程影响评估提供有效的参考依据。     

开挖方式对山岭隧道稳定性影响研究

以某小净距山岭隧道建设为例,采用有限元数值模拟手段分别建立了三台阶七步法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法三种施工方法的数值模型,并从位移、应力和塑性区方面进行了分析介绍,得到以下结论:采用三台阶七步法时拱底隆起量和拱顶沉降量最大,其次是单侧壁导坑法,最小的是双侧壁导坑法;采用双侧壁导坑法时拱顶位置处主应力最大,其次是单侧壁导坑法,最小的是三台阶七步法;采用三台阶七步法时隧道开挖以后围岩应力释放较大,围岩变得较为松散,且拱底围岩易出现应力集中,容易发生岩爆等危险;采用双侧壁导坑法施工时围岩塑性区最小,其次是单侧壁导坑法,最大的是采用三台阶七步法。最后,通过对比可知该工况下采用双侧壁导坑法时隧道的稳定性效果最好,采用三台阶七步法时效果最差。     

对寒区隧道防寒泄水洞的一些探讨

依托青海高海拔寒区姜路岭隧道工程,对防寒泄水洞的施工特点以及和主洞的相互影响进行了分析探讨,利用有限元分析软件对防寒泄水洞进行数值模拟,得出了超前100m开挖防寒泄水洞对隧道主洞无沉降影响的结论。更多还原     

下穿隧道开挖区域边坡变形现场检测与数值模拟对比分析

土钉墙支护是确保下穿隧道开挖区域边坡稳定性的有效方法之一,以某下穿隧道开挖区域工 程为研究背景,根据工程实际确定现场监测方案和测点布设,结合现场监测成果,分析该开挖面坡顶竖 向沉降和水平位移的变化规律,并利用有限元软件对边坡开挖进行数值模拟,且与实测结果进行对比分 析。结果表明:实测结果略大于数值模拟结果,但均满足容许变形量要求,验证了数值模拟计算结果的 可靠性与合理性,为类似工程提供理论依据,具有较强的参考价值。     

水利隧道开挖对山体边坡影响及加固措施

基于有限元程序,构建边坡隧道平面应变数值模型,并对隧道开挖影响山体边坡稳定性进行对比分析。结果显示,边坡上部开挖隧道,其扰动对边坡与隧道本身的影响力不是特别大;但在边坡中部开挖隧道,边坡位移变化就会比较明显。由于隧道开挖位置逐渐移动至边坡,将在很大程度上扰动隧道土体与边坡,甚至造成难以预料的破坏。因此,对隧道合理开挖位置予以明确,为该隧道开挖提供定量、定性分析结果,提出加固隧道的相关措施及建议,以此提升工程设计的合理性。