软岩小净距隧道施工力学效应研究

以软岩小净距隧道在不同开挖方式下达到稳定后围岩和复合衬砌的力学效应为对象,重点分析不同开挖方式下锚杆、喷射混凝土层和二次衬砌的受力特点,考察不同净距对中夹岩柱塑性区的影响.结果表明：施工小净距隧道应慎重选择后继施工隧道的开挖方式;后继隧道施工的开挖方式直接对先行既有隧道锚杆、喷射混凝土层和二次衬砌应力状态产生很大影响;中夹岩柱塑性区大小与净距紧密相关,同时,隧道埋深和围岩类别也是影响塑性区大小的重要因素.     

软岩地层隧道喷射混凝土衬砌研究

通过试验和数值模拟分析，研究了隧道喷射活性粉末混凝土单层衬砌支护技术。并对所采用的混凝土配合比设计以及喷射混凝土单层衬砌的抗渗性和耐久性进行了分析。结果表明，采用喷射活性粉末混凝土单层衬砌取代复合式衬砌，可提高软岩地层隧道的承载和防水能力，改善隧道环境。研究结果可为进一步提高隧道施工和支护技术提供参考。     

不同工法下层状软岩小净距隧道围岩稳定性研究

以湖北某高速公路修建的层状软岩小净距隧道为工程背景,利用FLAC3D软件对层状软岩小净距隧道围岩稳定性进行了数值分析,主要考虑Ⅳ级围岩、中岩墙厚度一定时,不同开挖方法对围岩稳定性的影响,并探讨了层状软岩小净距隧道开挖稳定机制,分析了倾斜状层状软岩小净距隧道开挖后应力场分布特征,研究结果可为类似工程施工提供参考。     

大跨软岩隧道施工动态监测试验研究

以内蒙古金盆湾大跨软岩隧道为工程背景,通过现场监测及数值分析,探讨围岩拱顶沉降、钢支撑内力、围岩与初期支护之间的内力、初期支护与二衬之间的内力随时间及开挖距离的变化规律,并用现有的理论及方法对其进行围岩稳定性分析。研究结果表明:对拱顶沉降数据的拟合函数进行求导分析并判定出围岩的稳定状况良好;围岩和初期支护压力在距离上台阶开挖面65 m后逐渐稳定;钢支撑外侧应力平均值大于内侧应力,最大应力值小于钢拱架的屈服强度,开挖过程安全级别始终处于安全或者基本安全状态;初衬和二衬间的接触应力在二衬浇筑后2天左右达到最大值,随后减小趋于稳定,且稳定值都小于0.1 MPa;数值模拟的围岩变形规律和实测围岩的变形规律相同且沉降实测值与模拟值差别不大,证明了模型的合理性。研究结论可为类似条件下工程的设计、施工和监测提供指导。     

双洞小净距隧道施工方法的研究

双洞小净距隧道能够适应特殊地形、地质条件,被广泛应用于高等级公路隧道工程,其施工难度相对较大,必须落实相关支护与安全开挖工作。对此,本文首先分析双洞小净距隧道施工要求,其后具体探讨双洞小净距隧道施工关键基础,最后围绕实例三道川隧道工程中相关开挖、支护方法的应用展开分析。     

软岩大跨隧道施工技术探讨

指出了软岩大跨隧道较多采用中壁法和双侧壁导坑法,介绍了在新羊石隧道中采用环形开挖预留核心土法,并采取了强支护、辅助施工方法、监控量测、快速施工、合理布距、动态管理等保证措施,以达到快速、安全、经济的施工效果.     

软岩隧道开挖方式的数值模拟研究

通过对某软岩隧道秉用二维有限差分法数值计算,介绍软岩隧道多种开挖方式下隧道周边围岩的应力、应变特征的对比分析,得出结论是：随软岩隧道开挖卸载顺序不同,隧道围岩应力集中的大小、产生时间、塑性区范围、围岩变形大小及其范围都存在明显差异。分析认为,在软岩隧道施工中减少开挖扰动次数和及时封闭初期支护,是控制软岩隧道变形和塑性区扩展的有效措施。     

浅埋软岩大跨度铁路隧道施工技术研究

结合浙赣线新羊石隧道的工程实践,对浅埋、软岩条件下采用以H175型钢钢架作为初期支护的环形开挖预留核心土法施工大跨度铁路隧道的施工技术进行探讨和研究。通过经济技术比较分析,介绍了该方法与常用的中隔壁法(CD)相比的施工效果。     

软岩小净距隧道中夹岩柱分区及加固方法研究

中夹岩柱是软岩小净距隧道围岩稳定控制的关键部位。结合具体工程,提出对中夹岩柱进行区域划分,针对软弱围岩,采用二维有限元计算方法,对中夹岩柱预应力锚杆及注浆加固、中岩墙预应力锚杆加固和中夹岩柱不同加固组合方式进行了研究。数值计算结果表明:在中夹岩柱各区加固中,中岩墙加固是最重要的,对其进行加固,可以减小隧道变形,提高围岩稳定性,改善支护结构的力学状态;各种加固方法对于不同级别的围岩其加固效果不同,在软弱围岩中,注浆加固比对拉锚杆或预应力锚杆效果更显著;加固参数应根据围岩级别、净距大小、中夹岩柱加固组合方式等综合确定,围岩越差,净距越小,则注浆参数应提高越大。     

软岩隧道施工技术

根据竹山—竹溪段内隧道软岩区变形特点,对软岩大变形类型及破坏表征进行了分析,指出了对软岩隧道的开挖、支护及处治原则。同时依据具体监控量测数据,为隧道施工提供指导性数据。     

长梁山隧道水平软弱围岩地段施工效应分析

针对长梁山隧道软弱围岩段的施工难题，采用三维数值模拟于段对施工过程进行了计算分析。根据计算分析的结果，基本掌握了存正台阶、短进尺开挖情况下软弱围岩地段围岩的应力分布特征和变形特性，从而表明对于长梁山隧道的软弱围岩地段采用正台阶、短进尺的施工方案是合理的。     

深部软岩隧道施工性态时空效应分析

随着我国交通事业的迅速发展,在深部岩体中修筑隧道工程已必不可少,随之而来的深部岩体所具有的特殊工程地质问题也更加突出。主要对深部软岩隧道工程中施工力学性态和变形时空效应进行三维非线性黏弹性数值模拟,并将计算结果与现场实测数据进行比较验证。研究结果表明,计入围岩流变效应,考虑深部软岩隧道时空效应影响,在作业面影响范围内,开挖面空间效应占主导因素,围岩应力随距作业面距离的加大而逐步释放;在此范围外,软弱岩体流变属性得以充分发挥。通过分析和施工实践证明,对于深埋软岩隧道应尽早施作衬护,以改善承载环范围内围岩受力,减少扰动,提高围岩自承能力;由于软岩流变效应显著,必须适时设置二次衬砌以承受来自围岩的后期流变压力,限制围岩大变形。研究成果丰富了地下工程施工力学理论,可应用于工程实践。     

极软岩隧洞的设计与施工

在岩石饱和抗压强度低于5MPa的岩体中修建长隧洞,如何保证围岩稳定,进行安全施工是最突出的问题。国内外在软岩隧洞施工过程中经常遇到塌方事故发生,造成人员伤亡、设备损失、工期延误,投资增加。在极软岩层中建成的15km长的顶山隧洞,采用了信息化的设计和施工方法,保证了施工安全,工期提前半年,节省了工程建设资金并取得了工程建设质量优良的效果。     

隧道开挖的围岩损伤扰动带分析

在给出隧道开挖损伤扰动带的概念、主要影响因素基础上,提出了隧道开挖损伤扰动带的力学、渗流特征及表征方法。在现场实测基础上,利用数值法研究了隧道开挖后的不同开挖方法的变形、渗流场变化规律。结果表明:开挖损伤主要决定于隧道开挖方法;隧道开挖引起的渗流影响边界大于力学影响边界。研究结果有助于合理地建立隧道开挖问题的流固耦合模型。     

大跨度软弱围岩隧道施工技术研究

西康二线铁路汪梁一号隧道跨度大、开挖截面大、埋深浅、围岩软弱,如按原设计组织施工,该隧道工程不仅会成为亏损工程,还难以保证工期,经研究后决定采用三台阶七步开挖法施工,通过采取监控量测控制、减少围岩暴露时间、设置超前支护及采取弱爆破等措施较好完成了工程。     

软岩隧道锚杆支护作用的模型试验研究

 随着公路隧道的发展,隧道稳定性日益成为设计和施工的首要问题。根据重庆—长沙公路共和隧道围岩实际情况,在真三轴试验机上进行隧道在毛洞和不同支护条件下的模型试验,试验反映了隧道失稳的全过程并记录了各个部位的应变值,对不同工况下围岩的应力变化规律进行分析,结果表明：围岩的径向和切向应力均是随荷载的增加而增加的;在同级荷载下,支护后的围岩径向和切向应力要高于支护前;径向应力随着离洞壁距离增大而增大,而切向应力在洞壁上应力集中,随后随着离洞壁距离的增大而减小,最后趋于稳定。锚杆使得围岩的稳定性大大提高,且长锚杆的支护效果要优于短锚杆。     

偏压软弱围岩隧道不同施工方案的数值模拟及比较分析

随着山岭隧道的大量修建,偏压软弱围岩隧道的施工变形控制及其稳定性问题已成为工程关注的重点。以在建刘家庄隧道工程为背景,借助于ABAQUS有限元软件,采用全断面法,上、下台阶法和中隔壁法对隧道穿越煤层地段的施工过程进行三维数值模拟,得到了不同施工过程中围岩和支护结构的应力、应变规律,通过对不同施工方法的优化分析、现场监控量测数据和数值模拟结果的对比分析发现,采用超前支护上、下台阶法施工方案较其他两种方案更为经济合理;最后,提出相应的变形控制措施和建议,对类似工程具有重要的参考和借鉴意义。     

地铁分岔隧道施工性态的三维数值模拟与分析

深圳地铁大一科区间预留2^#接口线隧道是一个结构极为复杂的洞群系统工程。由于地质条件差，且周围环境条件限制严格，施工难度和风险极大，因此，对该工程进行了施工优化分析，建立了复杂的三维弹塑性有限元计算模型，并对该工程的施工过程进行了三维动态仿真分析，从理论上探讨了所拟定的施工方案的合理性和可行性，并取得了一些有意义的成果，为该工程的顺利施工提供了依据和指导。工程实践表明，理论分析结果是合理可靠的。     

既有软岩边坡加固治理关键技术研究

以贵州省某烤烟中转仓库边坡工程检测鉴定和加固治理项目为依托,根据检测鉴定所获得的岩土特性和支护结构检测结果,分析了软质岩边坡的特征及其支护体系破坏的原因,提出了加固治理方案并在治理过程中取得了较好效果,总结了既有软质岩事故边坡工程加固治理的关键技术。     

软岩的多轴力学特性及其对拱坝的影响

与单轴试验相比，在多轴条件下，软岩(尤其是遇水软化的砾岩)的强度和刚度均有所提高。尝试利用多轴非线性模型，将砾岩在多轴应力条件下的试验成果应用于实际工程，使仿真计算结果更接近实际情况。由于考虑了围压对岩石刚度有提高的影响，非线性计算结果更安全一些，但这不足以弥补砾岩因泡水降低弹模带来的影响。此外，通过对比双轴与常规三轴试验成果，得出在低围压应力区可用双轴试验结果代替三轴试验结果的结论，既简化了试验又便于量测。