隧洞超挖问题中的广义分数维研究

影响隧洞围岩超挖的主要因素是岩体的地质特征和地质组成,对岩体在开挖过程中会遇到超挖问题,将从岩石的破坏机理出发,研究裂隙岩体开挖后的隧洞周边分数维,并提出了裂隙岩体隧洞开挖周边的广义分数维模型。研究不同影响参数与隧洞周边分数维之间的关系,并从分形理论的角度建立隧洞周边分数维与隧洞超挖之间的关系,从而建立了以地质力学机理为基础的超(欠)挖与广义分形维之间的关系,最后通过实例来验证该模型在隧洞开挖过程中的适应性。研究结果表明:(1)岩体结构面的基本特征决定了隧洞在开挖过程中隧洞周边广义分数维的大小;(2)分数维越大表明越有可能存在较大的超挖;(3)随着分数维的增大,超挖量呈现多次非线性递增的趋势。     

隧道超欠挖对后序施工的影响

隧道洞身开挖作为隧道施工的第一道工序,其开挖直接影响着隧道后序施工的优劣,尤其对隧道的初期支护、防水板布设、二次衬砌的施工有很大作用。同时超欠挖也对隧道施工的工程质量、隧道施工成本和安全进度有着重要影响,而且最终会影响工程的经济效益。针对超欠挖产生的原因,结合现场实际情况,并有针对性地提出了控制隧道的超欠挖所应采取的技术措施。     

公路双线连拱隧道施工技术研究及应用

公路双线连拱隧道以其占地少、与线路连接方便等突出优势在高等级公路建设中被越来越多的采用。本文就修建岵岫岭双线连拱隧道过程中开展的施工技术研究成果和应用情况做了介绍。     

连拱隧道在山区高速公路的应用研究

根据连拱隧道自身的结构形式和特点,分析了连拱隧道与分离式隧道、小净距隧道的经济技术差异,探讨了山区高速公路选线过程中,采用连拱隧道应考虑的技术问题及成功经验和失败的教训。     

基于粗糙度的连拱隧道开挖断面线分析

超欠挖一直是隧道开挖中遇到的一大难题,文章在对金丽温高速木西岙连拱隧道超欠挖现场调查的基础上绘制出开挖断面线及平均开挖断面线,应用在评价岩体结构面几何形态时普遍使用的粗糙度方法对断面线进行评价,以分析开挖断面上不同部位超欠挖的差异性。得出连拱隧道开挖断面的超欠挖特征,同时估算超欠挖方量及由此造成对隧道成本的影响。     

高速公路连拱隧道半明半暗结构设计

连拱隧道半明洞半暗洞结构设计,是为了适应偏压较大的地形,一侧需要修建明洞,另一侧则已经可以暗洞形式掘进。为了避免洞口地段不必要的大开挖,引发边坡不稳定的情况,采用了明洞和暗洞相结合的结构形式。     

暗挖隧道超欠挖原因分析及控制措施

依托西安市某地铁暗挖隧道工程,通过确保测量基础数据的正确性、5点放样、选择合理预留变形量、加强钢筋格栅的制作与安装、强化现场管控等手段,使得工程的超欠挖问题得到有效解决。     

连拱隧道的设计理论与动态施工力学研究

随着山区高速公路的飞速发展,不少连拱隧道已经或正在修建,但由于该种隧道结构的复杂性,其设计施工往往采用经验类比方法,并结合应用有限元进行动态施工力学分析,再通过现场施工的监控量测成果修改设计,指导施工。文章分别对我国公路连拱隧道的设计理论、实施现场施工量测情况、隧道动态施工力学分析研究作了一些综合概述。最后针对目前连拱隧道设计施工中存在的问题作了一些展望。     

连拱隧道施工技术初探

随着国家环保措施的逐步加强和完善,隧道工程在公路、铁路建设中所占比例越来越高。大跨度隧道施工难度较大,连拱隧道施工相对安全、结构美观以及相对同等地质条件下的分离式隧道而言具有占地少、投资小等优点。受传统施工方法的制约,连拱隧道多以短隧为主。结合某连拱隧道施工经验,浅谈对连拱隧道施工方法的见解和对连拱隧道质量通病的控制及预防。     

谈隧道的超欠挖问题

结合实践经验，就隧道施工超欠挖的主要原因进行了分析，阐述了大面积欠挖而又未被及时处理的几种表现特征，提出了监理工作应注重的控制要点。     

半明半暗连拱隧道合理施工方法研究

连拱隧道半明半暗结构形式是隧道洞口地表偏斜地段的一种优选方案,针对该种结构形式进行合理施工方法的研究较少。结合一具体工程实例,提出半明半暗连拱隧道的3种不同施工方法,从理论探讨、力学计算、施工衔接、工期及环境影响等多方面对3种施工方法进行比较,得出连拱隧道半明半暗段采用先暗洞后明洞的施工方法更有利于隧道围岩及支护结构的长期稳定,同时在施工便利性和工期等方面也具有一定的优势,所得结论对其他同类工程具有一定的指导意义。     

双连拱隧道二次衬砌施工数值分析

双连拱隧道是目前交通建设与岩土工程研究的一个热点问题。利用数值模拟的方法,计算分析了南京九华山隧道二次衬砌阶段中隔墙、仰拱与顶拱的受力、变形情况,为实际施工提供了理论指导和参考,也为这类问题的研究提供了一条新的思路。     

双连拱隧道两种工法的施工力学分析

目前，在连拱隧道施工中均不同程度地出现了围岩坍塌、已修筑的衬砌产生大面积裂缝等问题。金洞隧道位于渝怀线甘家坝与鱼泉之间。设计预留了二线隧道条件。二线位于一线右侧，进口两线间距14．09m，有分修条件：出口两线间距5．03m，设150m“燕尾”式隧道段，其中连拱隧道长42．2m。连拱隧道施工有很多种方法，在围岩条件较好时，往往采用三导洞法或两导洞法。为了比较这2种方法的施工安全性，采用有限元法对该区段隧道施工过程进行力学模拟计‘算，比较了2种不同施工方法下的洞周位移、初期支护的内力、安全系数等，得出一些有意义的结论，可作为连拱隧道施工时的参考。     

连拱隧道动态施工模型试验与三维数值仿真模拟研究

连拱隧道作为公路隧道新的结构型式，理论上还不成熟。以云南省元磨高速公路的一座连拱隧道作为工程背景，按弹性阶段相似原则进行连拱隧道室内模型试验，模拟连拱隧道的施工工况，采用压力盒、数码摄像、沉降板等仪器量测施工过程中隧道围岩应力和位移分布，采用三维连续介质快速拉格朗日元模拟连拱隧道的施工工况，得出施工过程中隧道围岩位移、应力和塑性区分布规律，其结果与模型试验所得结果基本一致。     

岩溶隧道突水风险评价理论与方法及工程应用

 考虑地下工程地质条件的复杂性和风险本身的不确定性,以属性数学理论为基础,提出一种可实现定量评价的属性区间评价理论与方法,其核心在于风险指标的取值是一个区间,并提出适用于该理论的综合属性测度分析和属性识别分析方法,结合工程实例给出属性识别分析方法的采用原则。选取岩溶突涌水灾害的7个主要影响因素,构成突水风险评价的指标体系,建立相应的风险评价模型,并采用综合赋权法进行突水风险指标的权重分析。针对某一隧道段落的突涌水风险,采用建立的评价模型进行计算分析,并与现场情况和属性数学模型的评估结果作对比,验证该理论与方法的合理性及可行性,为地下工程灾害风险定量评价提供一种有效的方法和途径。     

城市浅埋大跨连拱隧道非对称开挖地表沉降偏态性研究及其对策

 大量实测资料及试验表明,地表下沉曲线以及拱顶沉降、中墙应力、围岩塑性区分布具有明显的非对称性,即具有偏态性。对于此偏态问题,国内外学者以Weibull分布作为影响函数建立预计方法,利用地表移动的最终结果拟合,给出了偏态下沉预计的经验公式,但对偏态形成的原因却没有深入分析。结合城市浅埋大跨连拱隧道工程实例,针对已成功应用的CD,CRD工法等非对称开挖方法,根据现场监测数据进行反分析,采用数值模拟方法,对开挖沉降曲线的偏态性及其内在机制进行了深入研究。在此基础上,提出采取压浆弥补地层损失,设置隔水帷幕限制偏态沉降范围,非等参支护调节时空效应等具体防范对策;监控量测中,应耦合建构筑物的健全度,评估施工环境影响风险阀值,拟定控制标准,保证地下管线和地面建构筑物的安全。     

双连拱隧道结构内力样式及围岩稳定性模型试验研究

大型相似模型试验是双连拱隧道结构内力样式与围岩稳定分析研究的重要方法和手段之一。结合广州—惠州高速公路小金口双连拱隧道工程的修建,在II,III类围岩条件下,对双连拱隧道的施工方法和结构内力样式及围岩稳定进行了深入的研究工作。通过模型试验研究提出了一种新的施工方法——中导坑拓展法,这种施工方法对围岩的扰动少;同时采用三导坑法、双导坑法和中导坑拓展法3种施工方法进行模型试验研究。结果表明:周边最大径向位移发生于拱顶,其次为腰部;首次建立了双连拱隧道二次衬砌内力(轴力和弯矩)模型及围岩的稳定与变形的规律。这些研究成果对双连拱隧道的设计与施工具有重要指导作用。     

重叠隧道盾构施工对先建隧道影响模型试验研究

针对软土地区重叠盾构隧道施工中,由于不同开挖顺序及不同推进速度下既有隧道位移和内力变化规律,设计了4组模型试验,试验结果表明,先上后下施工时,下线隧道的施工引起上线隧道纵向的沉降,且上线隧道管片环向内力发生偏转,拱底两侧内力变化最大;先下后上施工时,上线隧道的施工引起下线隧道纵向隆起,且下线隧道管片环向内力发生偏转,拱顶两侧内力变化最大;不管何种施工顺序,都会引起隧道纵向附加内力,但纵向内力表现为波动性和临时性。从纵向位移及既有隧道的内力改变来看,先下后上施工顺序的安全性优于先上后下的施工顺序。在重叠盾构隧道施工过程中,既有隧道的附加变位和内力值均随着推进速度的增大而增大,并且推进速度的影响范围也相应增大,所以在施工期间,应合理控制盾构机的推进速度,以免对近接既有隧道的结构安全造成较大的影响。     

高频振捣对混凝土抗冻性的影响机理及在寒区隧道施工中的应用

为探讨寒区隧道二衬施工新工艺新方法,以兰新铁路二线甘青段LXS-8标铁路隧道为工程依托,针对高频振捣系统在隧道二衬施工中结构可靠性和性能稳定性开展试验研究。在系统分析高频振捣对混凝土抗冻性影响机理的基础上,从设备选型、安装调试、振捣时间控制以及混凝土抗冻性能试验等方面入手,制定高频振捣施工工艺,总结施工注意事项和寒区隧道二衬施工的保温措施。试验对坍落度为16.8 cm,水胶比为0.37的C35混凝土进行多次振捣试振,最终确定持续振动为25~40 s的情况下,可以取得理想的表观质量和混凝土强度;同时抗冻性试验表明,冻融循环300次后,混凝土质量损失率均保持在3%以下,相对动弹性模量在80%~90%,达到F300抗冻等级。试振试验和检测结果表明,高频振捣技术可以推广应用于寒区冻土隧道的二衬施工。