小净距隧道开挖工艺对围岩稳定性的影响

为研究小净距隧道的不同开挖工艺对围岩稳定性的影响,对重庆花土岗隧道分别利用全断面法、上下台阶法和单侧壁导坑法进行了开挖有限元数值模拟,分析了小净距隧道不同施工方法对洞周围岩稳定性的影响.结果表明:全断面法对隧道围岩及中夹岩柱的水平位移和应力影响较大;上下台阶法和单侧壁导坑法影响相对较小.施工中应根据实际情况选择合理的开挖方法,及时施作支护并加强监测,保证施工质量.本文的分析方法和计算结果对小净距隧道设计、施工具有一定的参考价值.     

小净距隧道不同开挖方法的数值模拟分析

以六某岳高速公路小净距隧道的V类围岩,两洞净距为6.31m的小净距隧道为例,建立了弹塑性平面应变模型,对小净距隧道开挖的侧壁导坑法、反侧壁导坑法和台阶法三种施工方法进行了数值模拟分析研究,从三种开挖方法最终的围岩应力、位移曲线分析可以认为:本工程V类围岩小净距隧道开挖,侧壁导坑法为最优选方案。     

小净距隧道围岩稳定性及加固措施研究

为研究软弱围岩浅埋偏压小净距隧道开挖过程稳定性问题,文中依托新疆上新光隧道工程,基于普氏平衡拱理论,建立三维数值模型,分析浅埋偏压隧道在CD法施工下围岩的力学特性,并提出采用注浆锚杆的中夹岩注浆加固技术。结果表明在隧道施工过程中,采用CD法施工,围岩形变较小,拱腰处形变相对较大;中夹岩出现水平位移,左右线隧道在拱腰处水平位移较小,平均值为4.63 mm;对小净距隧道中夹岩柱采用9 m长锚杆和4 m长小导管注浆加固,有效提高围岩整体稳定性。     

软弱围岩小净距隧道动态施工力学行为分析

基于新奥法施工理念,结合某大跨度、小净距隧道工程浅埋段施工过程,根据采取的双侧壁施工方法,建立了数值模型,对其施工过程进行了三维有限元弹塑性模拟。分析了施工过程中随着各部的开挖,隧道周边各点竖向位移的变化;通过对开挖后地表沉降、支护受力和塑性区的模拟计算以及隧道拱顶沉降监测值与计算值的对比分析,进而对施工过程中隧道结构的安全性及围岩稳定性作出评价。数值计算结果表明,在软岩浅埋隧道中,超前小导管的设置可起到加固围岩和抑制隧道变形的作用,有效控制双线隧道开挖引起的反复扰动是小净距隧道施工成败的关键。     

杭州紫之隧道交叉口渐变段施工工艺流程

该文介绍了杭州市紫之隧道(紫金港路-之江路)工程中交叉口渐变段大跨段隧道、小净距隧道、下穿匝道隧道的施工工艺流程。渐变段大跨段隧道施工,利用匝道上台阶作为超前导洞,完成超前导洞后再横向扩挖至设计断面,最后进行纵向开挖。小净距隧道施工,净距小于1.5m时,采用C35混凝土对下部岩柱换填,净距大于1.5m时,对两相邻隧道间的岩柱进行对拉锚杆和注浆处理。下穿匝道隧道施工,先对围岩进行预先加固,采用管棚并注浆加固围岩,开挖时,采用CD工法开挖并及时进行钢架支护。     

小净距双隧道开挖施工方法

以重庆某区间隧道工程开挖施工为例,重点介绍了在不同围岩级别中,小净距隧道采用的开挖施工方法、施工工序、特殊情况的处理,从而满足小净距隧道中夹岩层及隧道回填埋深层的稳定,确保隧道施工安全。     

公路隧道软弱围岩台阶施工方案优化研究

在公路隧道建设中,台阶法是应用最多,且最为广泛的工法。但目前在国内外,未有相关的规范明确规定该工法的施工参数,从而导致在软弱围岩开挖过程中,由于上台阶开挖高度过大或上下台阶之间的长度过长而发生掌子面坍塌、衬砌变形开裂等事故。文章根据上下台阶法的施工工序,通过数值计算Ⅳ、Ⅴ级围岩在不同开挖高度及上下台阶之间的长度对围岩变形的影响,确定出合理的台阶法施工参数,从而为施工方案制定及施工组织设计提供理论支撑,并且可为施工力学研究等方面提供参考与借鉴。     

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。     

大断面黄土隧道施工工法优化研究

针对某大断面黄土隧道修建过程中开挖施工引起变形收敛值大、无法保证围岩稳定的问题,提出了改进的三台阶七步开挖法施工工序,并借助ABAQUS开展数值模拟,分析了开挖过程的力学特性,保证了大断面黄土隧道围岩的稳定性。     

基于强度折减法的小净距隧道合理净距的探讨

由于连拱隧道的工程造价、施工难度、施工周期均比双线隧道大得多,所以在工程中产生了一种新的结构形式——小净距隧道。在小净距隧道的设计过程中,中间岩柱的宽度对于隧道的稳定性和工程整体造价有着相当大的影响。影响小净距隧道合理净距的因素很多,比如围岩级别、结构形式、施工工艺等。使用传统的力学计算法和力学试验,很难得出综合各种因素的计算结果,采用有限元模拟的方法和强度折减弹塑性有限元方法则可以计算各种复杂情况下围岩的应力、变形、塑性区分布等情况,从而确定小净距的合理净距。     

超前开挖距离对大跨度小净距隧道稳定性影响的有限元分析

小净距双孔隧道开挖过程中两孔之间的相互耦合作用是施工过程十分关心的问题,其相互影响与围岩类别、隧道跨度、隧道间距、开挖和支护方式有关.利用ANSYS有限元软件对重庆花土岗隧道开挖过程进行了数值模拟,计算了在两孔开挖方向上相距分别为10 m,30 m,50 m时,开挖对地表沉降、围岩变形和围岩应力的影响.研究表明,先行洞超前开挖距离的增大有利于隧道围岩的稳定,对本隧道采用超前开挖30 m的施工方案是可行的;基于ANSYS有限元对开挖过程的数值分析结果,指出小净距双孔隧道施工过程中重点监控与关注的位置.本文的分析方法和计算结果对小净距隧道设计、施工具有一定的参考价值.     

小净距隧道与横通道空间交叉结构施工力学分析

在小净距隧道修建和运营过程中,根据需求会在隧道中设置横通道。针对小净距隧道横通道施工过程,运用三维有限元数值模拟的方法,对横通道段和正常段施工过程中的洞室围岩位移、围岩应力集中度、塑性区分布、地表沉降进行对比分析。结果表明:小净距隧道横通道的开挖对隧道洞室围岩位移、围岩应力集中度有着更不利影响;小净距隧道横通道段处中夹岩柱的塑性区相较于正常段易贯通;小净距隧道横通道的开挖会加大地表沉降。     

爆破施工下小净距隧道围岩稳定性分析

针对辽宁地区某公路隧道的地质情况和施工条件,重点讨论了小净距隧道爆破过程对施工中围岩应力、位移和间距的影响。提出采用有限元法研究小净距隧道爆破施工过程中每步开挖围岩的应力应变状况,以此优化设计方案。爆破荷载以均布压力荷载的形式垂直于洞壁方向作用在隧道洞壁上。结合本隧道台阶法开挖过程提取8个关键点应力应变值。模拟结果显示,开挖前期拱腰受力明显,此后边墙底部应力增长迅速,两洞的内侧边墙应力都普遍大于外侧边墙应力,而应变矢量和最大处主要集中在洞顶。中岩柱左侧的应力应变始终大于右侧说明开挖过程对先行洞侧的中岩柱扰动影响最大,同时左洞中台阶开挖完毕后中岩柱两侧位移差逐渐增大说明中岩柱有膨胀破环的趋势。     

浅谈黄土隧道的施工控制措施

以翼城一侯马高速公路西化坡隧道工程为例,探讨了黄土隧道的施工控制措施,结合小净距黄土隧道施工特点．对台阶开挖法进行了分析,并阐述了台阶法施工工艺及施工要点,以期指导黄土隧道施工实践。     

软岩隧道台阶法含仰拱一次开挖台阶高度与长度研究

软弱围岩隧道采用传统台阶法施工时,仰拱的开挖及其初期支护均作为独立工序存在,可能引起由于初支封闭不及时而产生的初支过大变形、掉拱、关门塌方等安全事故,与掌子面开挖施工不可避免会产生相互干扰。依托蒙华铁路段家坪隧道,采用FLAC3D数值模拟方法,建立不同台阶高度和长度的数值模拟计算模型,从拱顶沉降、周边收敛、初期支护的最大主应力、掌子面稳定性、施工工效和施工便利性方面,对软弱围岩隧道台阶法(含仰拱)一次开挖台阶高度与长度进行研究,研究结果表明,中台阶高度宜控制在3m左右,下台阶高度控制在隧道高度的30%~45%之间且不宜小于中台阶的高度,上台阶高度控制在隧道高度的25%~40%之间,中上台阶长度易控制在4~6m以内,为工程施工提供参考。     

软弱围岩隧道台阶法施工中拱脚稳定性及其控制技术

以铁路隧道为背景,采用数值分析手段,并结合部分现场监测资料,对软弱围岩隧道台阶法施工过程中隧道拱脚变形特征、上台阶基底围岩失稳形态及拱脚稳定性控制技术进行分析。结果表明:(1)软弱围岩隧道施工过程拱脚沉降和水平收敛均表现突出,在实际工程中,拱脚变形控制是软弱围岩大变形控制的关键之一。(2)拱脚部位围岩屈服程度相对较高是该处施工变形显著的根本原因。在台阶法施工过程中,基底围岩的破坏形式随台阶高度的增加由拱脚局部失稳逐渐向基底整体剪切失稳过渡。(3)从对隧道拱脚及洞周变形控制效果出发,IV级围岩可采用长台阶法施工,V级围岩宜采用短台阶法施工,而VI级围岩应采用微台阶法施工。(4)从不同台阶高度条件下极限位移的计算结果可以看出,对于软弱围岩隧道,施工中在确保掌子面稳定的前提条件下,适当增加台阶高度有利于围岩的稳定。(5)扩大拱脚和临时仰拱2种工法对控制拱脚及洞周变形均有明显的效果。扩大拱脚技术适用于拱部沉降显著的工程,而临时仰拱技术则更适用于水平收敛显著的区段。     

软弱围岩隧道台阶法施工中拱脚稳定性及其控制技术EI北大核心CSCD

以铁路隧道为背景,采用数值分析手段,并结合部分现场监测资料,对软弱围岩隧道台阶法施工过程中隧道拱脚变形特征、上台阶基底围岩失稳形态及拱脚稳定性控制技术进行分析。结果表明:(1)软弱围岩隧道施工过程拱脚沉降和水平收敛均表现突出,在实际工程中,拱脚变形控制是软弱围岩大变形控制的关键之一。(2)拱脚部位围岩屈服程度相对较高是该处施工变形显著的根本原因。在台阶法施工过程中,基底围岩的破坏形式随台阶高度的增加由拱脚局部失稳逐渐向基底整体剪切失稳过渡。(3)从对隧道拱脚及洞周变形控制效果出发,IV级围岩可采用长台阶法施工,V级围岩宜采用短台阶法施工,而VI级围岩应采用微台阶法施工。(4)从不同台阶高度条件下极限位移的计算结果可以看出,对于软弱围岩隧道,施工中在确保掌子面稳定的前提条件下,适当增加台阶高度有利于围岩的稳定。(5)扩大拱脚和临时仰拱2种工法对控制拱脚及洞周变形均有明显的效果。扩大拱脚技术适用于拱部沉降显著的工程,而临时仰拱技术则更适用于水平收敛显著的区段。     

软岩隧道施工特性及其动态力学行为研究

采用三维快速有限差分软件，以软岩小净距隧道在不同施工方式下达到稳定后围岩和复合衬砌的力学效应为对象，重点分析不同施工方式下锚杆、喷射混凝土层的受力特点，以及洞周围岩特征点的变形和府力。对推荐的施工方式，分析了锚杆轴力、喷射混凝土层弯矩随开挖顺序的变化过程。计算结果表明：施工小净距隧道应慎重选择后继施工隧道的开挖方式，后继施工隧道的开挖方式直接对先行既有隧道锚杆、喷射混凝土层的应力状态产生很大影响。提出了复合衬砌应重点关注的薄弱部位和可能采取的工程措施。     

高速公路小净距隧道施工方法应用分析

在公路的实际建设过程中,由于我国地理位置的差异,因此须合理选择高速公路的建设方法。在偏远的山区当中,因为隧道受当地地理位置的限制,使得隧道的最小净距不能满足设计的要求。为此在实际的工程施工当中衍生出一种新型小净距隧道结构。介绍小净距理论定义和小净距隧道的施工方法,开挖隧道施工方法应考虑根据地质条件进行施工设计分析,隧道围岩的开挖方法,并对于隧道的围岩开挖进行分析。研究了隧道空间变形、隧道载荷的分布以及隧道的实际应用,对小净施工有一定的帮助。     

隧道软弱围岩的受力变形研究

软弱围岩由于岩性软弱、整体性差等特点成为了隧道开挖过程中的研究重点。该文主要研究了隧道软弱围岩的受力变形,首先选取不同类型的软岩作为研究对象,采用预留核心土的三台阶法进行施工,利用ANSYS有限元软件进行数值模拟,分析了不同等级的软岩的受力变形特点以及仰拱对于围岩稳定性的影响。研究表明:在开挖过程中,隧道上台阶、下台阶周边岩体在水平方向上有明显阶段性变形,且上台阶对拱顶围岩扰动最大,易产生较大沉降;岩体被挖出时剩余围岩转角处易出现应力集中现象从而导致局部围岩发生失稳破坏;仰拱能够有效限制围岩的变形,减少围岩内部应力,从而提高隧道的整体稳定性。