软岩隧道湿喷纤维砼支护施工过程非线性分析

在赣州-龙岩铁路DKl33 095～DKl38 237段软弱围岩单线隧道施工过程中,采用湿喷纤维混凝土作为支护结构.介绍了隧道围岩的地质情况和隧道湿喷纤维混凝土支护结构施工工艺,采用非线性有限元法对软弱围岩条件下的铁路隧道施工过程进行了数值模拟.分析模型考虑了台阶步施工过程中围岩应力的释放效应,分析了围岩和支护结构体的非线性力学行为的应力场分布、位移场,围岩塑性区分布特征,并指出台阶步开挖时拱顶下沉、底板上鼓、墙腰收缩的主要控制因素.     

厦门海底隧道陆域浅埋段动态施工过程分析

基于地下工程施工力学理念,结合我国首条海底隧道--厦门翔安隧道工程陆域浅埋段施工过程,根据目前采取的CRD施工方法,建立数值模型,对其施工过程进行了模拟.分析了施工过程中随着各部的开挖,隧道变形动态发展历程;对浅埋隧道地表沉降采用经验预测和数值模拟进行了分析,数值计算结果反映了地表沉降随隧道各部开挖的动态变化过程;通过对初期支护时变受力体系分析,可以为施工过程中结构安全性评价提供依据;对开挖过程中隧道围岩应力状态和塑性区发展历程的分析,为洞室稳定性评价提供了理论依据.通过对大跨浅埋隧道在复杂地质条件下动态施工过程分析,可以进一步了解施工过程中围岩--支护系统相互作用的动态力学响应,为隧道动态设计与施工提供了科学的方法.     

浅埋隧道穿越建筑物桩基的施工力学分析

浅埋隧道开挖带来的周围环境影响问题备受关注,应用有限元程序,以重庆武隆隧道出口段穿越汇邦制药厂厂房桩基础为工程背景,采用Drucker-Prager屈服准则,对隧道截桩施工引起桩基及隧道结构的变形与力学特性进行研究,分析隧道开挖对隧道结构及桩基的影响,全面追踪关键部位的变形过程及受力特征,为隧道顺利施工及确定合理的开挖、支护形式提供依据。     

“红层”软岩隧道进口段CRD法数值模拟及现场实测研究

受岩体赋存条件、隧道设计和施工方案等因素的共同影响,软弱围岩在隧道开挖应力重分布过程中较易发生塌方破坏,尤其是在隧道洞口段部分。本文结合具体工程实践,对软岩隧道进口段CRD法施工过程进行了非线性数值仿真模拟和现场实测分析,在此基础上开展了隧道围岩和支护结构的施工力学行为和变形性状的研究。研究结果表明:(1)由于隧道围岩较为软弱,隧道施工对周边围岩变形影响较大,纵向约2倍洞径、横向一倍洞径为施工的强烈扰动区域,施工时应加强支护;(2)隧道施工后,拱顶处围岩应力由于围岩变形释放使得其值大幅度减小,而拱腰处岩体应力上升,并出现塑性破坏,故在实际施工时应对该部位加强支护;(3)采用CRD法施工后,实测围岩变形在隧道开挖约20天后趋稳,而围岩压力、钢拱架和初期衬砌受力均在隧道开挖后的前10天内受力增幅最为明显,之后才逐渐趋稳。     

砂卵石地层中的地铁隧道施工力学效应分析

为了研究砂卵石地层地铁隧道施工过程中支护结构的受力特征,为施工方案的制订和优化提供基础数据和理论依据,借助数值模拟手段及现场试验,对砂卵石地层中的地铁隧道施工力学效应进行了详细分析。通过对隧道开挖过程中的关键点及关键部位监测数据的分析,对施工初期支护应力分布规律、拱顶沉降分析、水平收敛分析、土体分层沉降规律、土体水平位移规律等进行了深入研究,并绘出了隧道失稳力学模型。     

大梁山隧道进口破碎围岩段开挖施工技术

大梁山特长隧道进口段地形、地质条件复杂,施工困难。通过工程分析和方案设计,破碎围岩段隧道进口施工时,预留核心土对在开挖过程中隧道的围岩变形和支护受力有很大影响,对隧道围岩的稳定性起着至关重要的作用,故采用环形开挖预留核心土法施工。通过小导管注浆超前支护,加强施工质量控制及监测,确保了工程质量和安全。     

天坪岭隧道出口浅埋偏压段应力测试分析

为解决偏压隧道开挖过程中的力学行为,对天坪岭隧道出口浅埋偏压段锚杆轴力、钢支撑内力、喷层混凝土应力等项目进行了稳定性测试研究.结果表明:①在初期支护中,锚杆支护作用较小,钢拱架和围岩自承起主要支撑作用;②由于隧道偏压,同一测试断面,出现一侧受拉一侧受压的情况,表明隧道两侧不同埋深对衬砌受力有较大影响,为后续二衬施工提供依据;③现场测试表明,隧道出口偏压段V类围岩支护设计参数较为安全、合理,可供类似工程实践参考.     

骡坪隧道施工监控量测及其成果分析

新奥法施工的核心思想是把隧道围岩和支护结构作为一个完整的支护体系,而监控量测是新奥法施工的重要组成部分.以渝宜高速公路骡坪隧道为工程背景,基于隧道埋深大、大变形等工程特点,通过围岩变形监测、支护体系受力监测和锚杆轴力等现场监测,分析了隧道大变形段典型围岩的变形特点,得到了隧道在软弱岩体施工开挖过程中的围岩变形规律及支护...     

明洞暗作隧道施工过程数值模拟研究

针对隧道明洞暗作施工过程中支护结构的受力性状,以某在建隧道为工程依托,用ABAQUS有限元分析软件模拟了隧道台阶法开挖的施工过程,由计算结果可知:软岩隧道台阶法施工时围岩位移变化量随施工步序呈现较大差异性,下台阶施工时的围岩位移量显著高于上台阶;围岩在拱脚和边墙处受力较大,出现局部应力集中,其中最大位移为0.950 mm。因此,软岩隧道开挖时应采取合理的围岩预加固措施,及时施作临时支撑及初期支护,确保洞室围岩开挖的稳定性。     

三台阶七步开挖法黄土铁路隧道围岩变形规律研究

三台阶七步开挖工法运用在大断面黄土隧道开挖,具有较好的效果,研究各个开挖步中围岩的变形与受力,对隧道施工过程中的安全、支护措施和质量控制以及施工结束后对结构内力的影响,具有重要的工程应用意义。以太兴铁路二标段向阳村大断面黄土铁路隧道Ⅴ级围岩加强段工程为背景,采用断面预埋压力计、应变计等监测仪器对围岩压力及钢拱架变形进行动态监测,掌握围岩的变形特性;同时利用有限差分软件,模拟七步开挖工法开挖过程,并用壳结构单元模拟初期支护,分析得出不同开挖步下围岩的塑性区、位移、应力以及初期支护的内力变化。结合数值计算和现场试验采集的数据,从而确定开挖过程中围岩变形规律和支护受力分布特征。     

郑万高铁苏家岩隧道应力应变施工技术研究

针对高铁隧道IV, V级软弱围岩采用的大断面开挖工法,为确保作业安全,现场在围岩变形量测的基础上,对围岩、锚杆、钢架、初期支护混凝土、二衬混凝土进行了应力应变监测,切实掌握隧道开挖后,围岩、初期支护结构、二衬的各阶段受力状态,通过二者数据的对比分析,掌握软弱围岩条件下围岩变形速率、受力状态及稳定性评价,从而判断施工是否安全,可为类似作业工法提供经验借鉴。     

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σ3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。     

山子顶公路隧道软弱围岩施工方案优化研究

以山子顶软弱围岩公路隧道为依托,由于施工现场所采用的环形开挖留核心土法并不能保证隧道施工的顺利进行,故本研究基于ANSYS有限元方法,建立了系统锚杆+钢纤维喷射混凝土支护、长系统锚杆+加厚喷射混凝土支护、管棚+系统锚杆+喷射混凝土支护、扩挖支护+喷射混凝土支护共4种三维计算模型对施工方案进行对比分析优化。研究得出:扩挖支护是软弱围岩隧道一种相对优越的施工方案,且当扩挖支护厚度达到60 cm时初期支护的主压应力为16.4 MPa,主拉应力为0.486 03 MPa,满足其材料强度要求。为了进一步论证扩挖支护施工措施对初期支护结构受力特性影响的合理性、全面性及优越性并为上述结论提供理论支撑,本研究继续构建了扩挖支护厚度为0 cm、20 cm、30 cm、40 cm、50 cm、60 cm共6种三维计算模型,进而较系统的分析了扩挖支护与初期支护力学行为。本研究结果可为其它类似工程提供参考。     

风积沙隧道施工技术

由中铁二局一公司在风积沙隧道施工过程中,系统研究了风积沙隧道围岩力学特性、地层动态施工力学行为、支护及施工控制技术、施工风险识别、评估技术,最终揭示了风积沙地层隧道的开挖变形机理,构建了风积沙隧道完整的施工技术体系,即在以水平旋喷咬合桩、竖直旋喷桩和小导管相结合的综合超前支护体系下,采用预留大核心土台阶法的开挖方法,     

隐式中墙复合式连拱隧道CD法施工模型试验研究

为了深入研究新型连拱隧道——隐式中墙复合式连拱隧道CD法施工过程中,围岩变形和初支结构的受力特征,该文依托重庆沙坪坝站铁路综合交通枢纽工程,通过模型试验再现了隧道施工过程,分析了不同开挖步序下围岩的变形以及初支结构的受力变化规律。结果表明：（1）模型试验验证了数值模拟中对施工步序优化后围岩的沉降规律,实测沉降数值与数值模拟结果相符合;（2）双连拱隧道初支结构在加载破坏时,中墙上方的变截面处最容易开裂,并迅速形成通缝,验证了需对中墙采取优化措施的必要性;（3）双连拱隧道初支结构加载时,其内力值均较小,与数值模拟结果基本吻合,满足设计要求。     

白石河2号隧道开挖与支护力学行为仿真分析

随着铁路隧道开挖向长大型和深埋方向的发展,隧道的稳定性日益成为设计和施工的首要问题。选取襄渝铁路二线白石河2号隧道为研究对象,该隧道开挖断面为直墙拱形。采用三维快速拉日法,对铁路隧道开挖与支护过程中的力学行为进行仿真分析,获得隧道在动态分步开挖、分步支护以及不同支护形式的情况下围岩和支护结构中位移、应力的分布规律。为隧道施工过程中开挖方案的制定、支护形式的选取提供依据。     

浅埋大跨地铁隧道双层叠合初支拱盖法施工力学机理及关键施工步骤分析

广州市轨道交通11号线华景路站—华师站间浅埋大跨段,因地质条件较差、周边环境复杂,所以为保证该浅埋大跨段的施工效率和施工的安全性,创新性地采用了双层叠合初支拱盖法进行施工,但该施工方法与其他拱盖法相比,也存在工序更加复杂、对施工水平要求更高等问题。基于此,为了定量分析该工法施工的力学机理及关键施工步骤,利用有限差分软件FLAC3D建立三维数值模型对施工全过程进行模拟,研究了大跨隧道施工过程中地表、拱顶沉降及支护结构应力随施工步骤的演变规律。研究结果表明:中部导洞的开挖与临时支撑的拆除将导致围岩位移和支护结构受力大幅增加,是双层叠合初支拱盖法的关键施工步骤,在实际施工中应当重点关注。     

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...     

暗挖黄土隧道围岩与支护结构相互作用分析

以西安地铁三号线某区间暗挖隧道为工程依托,通过数值模拟分析与收敛监测相结合的方式,研究了隧道围岩压力随着开挖过程的变化,分析了隧道支护结构受力特性,结果表明,随着隧道的开挖,围岩应力逐渐释放,围岩的最大接触压力逐步由上向下转移,并且不是完全对称分布的。拱腰处受力往往最大,在隧道设计及施工中应予以高度重视,对支护结构进行加强设计或采取其他安全措施。     

超大断面隧道软弱围岩初期支护与围岩变形分析

软弱围岩隧道的设计与施工技术问题一直是我国隧道工程亟需解决和研究的课题。本文以京沈客专辽宁段TJ-1标三棱山隧道为工程背景,为了确定三棱山隧道进行开挖后围岩和初期支护结构的稳定性,通过对隧道的现场监控量测与运用有限元软件FLAC3D数值模拟,对隧道围岩沉降收敛值、初喷混凝土和钢拱架受力进行了研究对比分析。通过对检测结果与数值模拟结果的分析,对隧道围岩应力动态及发展趋势、围岩稳定性、最终位移量以及初期支护的合理性,评价围岩结构的稳定性和安全性,对隧道的安全施工提供了重要的理论支持,确保隧道围岩和初期支护的长期稳定。