小净距隧道设计施工要点分析

本文结合莲花山小净距隧道的设计和施工,探讨了不同地质条件和不同断面形式的小净距隧道设计和施工要点。施工中通过技术创新,解决了隧道净距小和断面形式复杂条件下的设计施工技术难题,可为类似工程提供借鉴。     

小净距黄土隧道错距施工对既有隧道影响的数值模拟分析

近接工程中,新建隧道施工必然会引起既有隧道拱顶应力场和位移场的改变,合理选择并优化小净距双线隧道的施工方式及施工错距等参数,对既有隧道的安全稳定具有重要意义。以新桥双线公路隧道上穿蒙华铁路隧道为工程背景,采用ABAQUS有限元数值模拟方法,分析了新建隧道双线错距开挖施工对既有铁路隧道衬砌结构受力及变形的影响,对既有隧道拱顶沉降、横向位移、拱顶应力变化进行分析,并结合现场监测数据进行对比验证。结果表明,新建隧道采用同步开挖对既有隧道衬砌结构的拱顶沉降和应力增量影响最大,建议增大错距施工。     

黄土地区非对称小净距隧道的合理错距研究

西安轨道交通工程修建于我国黄土地区,地铁停车线区间具有埋深浅、净距小、断面型式分布不对称等特点,开挖时为了避免左右线之间扰动过大,需要确定一个合理的掌子面错开距离。以西安地铁8号线工程的存车线区间为研究背景,通过FLAC^3D有限差分软件对不同方案下的开挖进行动态模拟,对模拟结果进行整理分析,并结合现场实际监测数据来验证模拟的正确性。研究发现：不同方案对围岩变形及应力的最终值几乎无影响,但需要控制变形速率与过程中的极值影响;隧道掌子面对已开挖土体的纵向影响范围约为3倍跨度,当掌子面错距为2～3倍的跨度时可以有效地控制围岩的变形速率,而当隧道错距较大时,开挖过程中围岩的最大剪应力显著增加,同时中间土柱部位产生了较大的相对位移差,不利于围岩稳定。基于研究结果,可以将掌子面的错距缩减至约30 m,以保证施工安全,提高施工效率。     

小净距隧道抗震安全性分析及支护方法研究

楚雄至大理高速公路改扩建工程勘察试验段第四标段(九顶山隧道进口段)为双洞隧道工程,文章利用有限元软件Abaqus建立数值模型,研究地震效应对双线隧道位移及应力的影响,提出了相应的支护措施并验证.结果表明,距离震源较近的隧道受到的影响较大,位移影响为距震源较远隧道的1.3倍,应力则相差不大.对隧道施加小导管注浆进行支护比施加锚杆更能防止地震效应对隧道造成的影响,而当使用注浆锚杆时,起到的防护效果更加明显.当锚杆为5.5 m时,此工程的支护效果最好.     

小净距隧道施工顺序FLAC3D模拟分析

第三系灵山组砾岩胶结程度较差,且软硬不均,该地层中修建水工隧洞难度颇大.保定市大水系湾子隧洞主洞全长4468m,在第三系地层中修建如此规模的隧洞在河北省尚属首例.煤矿悬臂式非全断面掘进机在该工程中的应用.为水工隧洞施工提供了新思路和成功范例.以此为例,说明在第三系砾岩等类似特殊地质条件下修建水工隧洞,在满足相关规范的基...     

基坑开挖对既有小净距隧道应力变形的影响分析

采用有限元分析方法,对基坑开挖时既有小净距隧道应力变形的演化规律进行研究.结果表明,基坑开挖完成时,不同深度土体均发生侧向变形,邻近基坑侧隧道的侧向位移值最大;隧道A洞顶及左侧边墙为沉降变形,底部及右侧边墙为上浮,隧道B整体产生了向上的上浮,且右侧边墙上浮值最大;随着基坑开挖深度增大,隧道A洞顶沉降量逐渐增大,隧道B洞顶最大竖向位移呈先上升后下降的趋势,小净距隧道的洞身收敛值逐渐增大;隧道的拉应力随开挖深度增大逐渐增大,隧道A压应力增长幅度较小,隧道B压应力先增大后趋于稳定.     

小净距隧道施工顺序FLAC~（3D）模拟分析

以云南某地双线隧道工程为背景,采用FLAC3D数值模拟研究方法,对小净距隧道采用＂同向滞后开挖＂和＂对向开挖＂2种施工顺序下施工过程中的力学行为进行了对比分析,揭示出不同施工顺序下的地层剪应变增量、变形位移、应力及塑性区分布等相关方面的研究成果,得出＂对向开挖＂的施工方案优于＂同向滞后开挖＂方案的结论。同时也表明FLAC3D用于隧道围岩变形分析是可行的。     

高速公路小净距隧道变形处理施工技术

一、工程概况 该隧道为小净距短、浅埋、偏压、双向四车道双线隧道,隧道左洞长377米,右洞长372．5米。隧道洞身以Ⅳ、Ⅴ级围岩为主,洞口段均为Ⅴ级围岩。隧址区属构造——剥蚀低山丘陵地貌。隧道穿越——北东一南西向的低山区,地形起伏较大,沿线地形陡峭,呈波状起伏,     

浅埋大跨小净距公路隧道施工方法比选及变形控制研究

为了对比分析上下台阶法和ＣＤ法（中隔墙法）施工引起的隧道变形及受力特点,依托滨莱高速公路淄博西至莱芜段改扩建工程中的樵岭前隧道施工,基于ＦＬＡＣ３Ｄ数值模拟软件,并结合现场施工应用情况,对比分析两种工法的优缺点,进而提出了有效的变形控制措施。研究结果表明:ＣＤ法施工在控制地面沉降及围岩变形方面优于上下台阶法,且产生的围岩塑性区较小;上下台阶法具有足够的施工空间与较快的施工速度,且相对ＣＤ法施工成本降低,但在浅埋隧道工程中易造成隧道围岩变形过大等问题,更多的是采用ＣＤ法;注浆加固可以有效地提高围岩的自稳性,增加径向注浆长度以及预留段长度等措施具有较高的可操作性,同时也有较好的加固效果。     

强降雨影响下小净距隧道洞口段失稳机理及控制技术研究

强降雨易诱发小净距隧道洞口段出现严重施工灾害。以某高速公路隧道为工程依托,基于现场调查与数值模拟手段,对小净距隧道洞口段围岩失稳特征与影响因素进行分析,提出小净距隧道洞口变形控制技术,并经现场测试验证了其可靠性。研究结果表明：洞口段围岩浅埋松散以及隧道左、右洞开挖错距过短和强降雨是该工程小净距隧道围岩变形过大与塌方的主要诱因;先行洞围岩变形随先行洞与后行洞开挖错距的减小而急剧增大;相较于上下台阶法,七步开挖留核心土法通过减跨作用并及时施作支护措施,在控制围岩变形方面具有显著优势,围岩在浸水劣化后变形大幅度增加,即使增大开挖错距与改变施工工法也无法有效控制其变形;通过回填封闭地表塌陷、增大左、右两洞的开挖错距、采用七步开挖留核心土法施工、缩短开挖进尺、增大支护强度等一系列变形控制技术措施,隧道围岩变形得到了有效控制。     

上海某地铁隧道衬砌内力及沉降变形分析

依据上海市地铁15号线某区间岩土勘察所获得的地层资料,采用惯用法对地铁隧道衬砌内力进行计算与分析。针对地铁盾构施工引起的地表沉降问题,本文分别采用Peck公式计算、 FLAC3D软件模拟两种方法对上海地铁15号线某区间盾构隧道施工引起的地面沉降进行了计算与分析,得出了不同地层损失率及不同强度混凝土注浆支护下的地表沉降值,对国内地铁建设具有一定的指导与参考意义。     

基于FLAC3D的深埋隧道围岩-支护相互作用研究

基于陕西宝汉高速公路石门隧道实际工程,通过FLAC3D建立数值模型进行计算,对考虑蠕变作用的深埋软岩隧道围岩-支护结构相互作用规律以及埋深条件的影响开展研究,得到结论如下：随着蠕变的发展,隧道衬砌变形整体呈现出竖向沉降变形及逐渐被压扁的趋势,衬砌拱顶和拱底的位移更为显著;最小主应力极大值出现在拱腰内侧,随着蠕变时间延长,衬砌的最小主应力极大值逐渐增大,即衬砌的拱腰位置的压应力较大;最大主应力极值分布于拱顶和拱底位置,随蠕变的发展变化不大;随着埋深的增大,竖向变形达到稳定变形阶段后的变化率逐渐增大,同时衬砌的最小主应力极值也逐渐增加,引起衬砌结构上的压应力值增大。     

小净距深埋平行隧道全断面开挖相互影响数值分析

随着地下空间资源的减少,小净距隧道施工成为了城市地铁建设的必然选择。为研究砂岩地层深埋平行近接隧道全断面施工过程中新建隧道与既有隧道之间的相互影响规律,依托重庆富华路站－歇台子站双线平行隧道工程,采用ＦＬＡＣ3Ｄ分析了4种小净距工况下新建隧道和既有隧道的轮廓变形特征、围岩4个特殊部位的纵向位移及某一监测断面径向位移与开挖步的关系。研究表明:随着净距增大,新建隧道非对称“哑铃”状轮廓线逐渐对称化,新建隧道拱底、右侧拱腰纵向位移减小,左侧拱腰纵向位移先增后减,拱顶基本无变化;既有隧道“黄豆”状轮廓线整体向左偏移减小,既有隧道各部位纵向位移均减小。随着新建隧道的开挖,既有隧道与新建隧道监测断面产生径向位移的开挖步范围不同。4种净距工况该工程支护方案均满足洞周的变形要求。     

超大断面小净距隧道方案优化研究

针对超大断面小净距隧道在施工效率和稳定性方面的矛盾,为了实现此类隧道的安全、快速修建,依托济南二环南路东延线浆水泉隧道工程,采用数值分析、现场实测与验证等方法,以特征点沉降、夹岩应力、初支安全度和屈服接近度四个物理量为评判指标,对不同方案的超大断面小净距隧道的施工力学行为进行研究,完成了浆水泉隧道进口段的方案优化工作。分析结果表明:不同方案的浆水泉隧道后行洞开挖均会对先行洞产生影响,按影响程度由大到小排序为两台阶法三台阶法CD法CRD法双侧壁导坑法,但多指标的影响度显示双侧壁导坑法未显著优于CD法和CRD法;从施工效率方面综合考虑,建议选用CD法进行施工。现场实践表明:CD法施工方案可以满足该段的围岩稳定性要求,从而有效缩短工期、降低成本,产生较好的经济效益和社会效益。基于多指标分析所形成的优化方法和实践经验可为类似地质条件下的超大断面小净距隧道的设计和施工提供技术和理论指导。     

渗流对重叠盾构隧道的影响分析

为研究渗流对重叠盾构隧道的影响,以杭州地铁1号线武-文区间工程为背景,采用FLAC3D软件的渗流模拟方法对交叉重叠盾构隧道的地表沉降、衬砌位移与内力等进行了分析,如何有效预测隧道施工引起的地表沉降或衬砌内力就显得尤为关键。采用数值模拟分析方法显然是一种行之有效的方法,但其前提是保证模型参数和分析方法必须尽可能与实际保持一致。然而现有隧道的数值分析结果却大多没有考虑地下水的渗流影响,导致数值模拟结果与实际存在较大误差。因此,文章基于杭州地铁1号线武文-区间工程,采用FLAC3D的渗流模拟分析方法,研究渗流作用下重叠盾构隧道的地表沉降、围岩塑性区、衬砌内力等,以为实际工程以及今后类似工程提供借鉴或参考。     

深埋小净距隧道群围岩压力计算方法探究

基于极限平衡拱理论，根据有效承载宽度对中夹岩柱的实际支承力提出修正，得到适用于深埋 小净距隧道的围岩压力计算方法；同时以兴业快线北段隧道实例为依托，将理论计算结果与数值模拟、 现场实测结果相互验证。修正计算方法所得小净距隧道群的竖向围岩压力呈现主洞大于辅洞，内侧大 于外侧的分布规律。数值模拟所得深埋小净距隧道群的法向围岩压力，其最大值出现在内侧拱肩处，向 着拱顶和边墙呈逐渐减小趋势，其分布形态与现场实测结果基本吻合。修正计算方法所得竖向围岩压 力与数值模拟结果、现场实测结果也较为吻合，认为考虑中夹岩柱实际支承力的修正计算方法较符合工 程实际，可为深埋小净距隧道设计提供一定的理论依据。     

深埋隧道侧穿采空区施工安全距离及能量演化机制

为确保近接采空区隧道工程的施工与运营安全,基于动力数值分析,并通过FISH语言编程对FLAC3D数值模拟软件进行二次开发,以实际工程为依托,分析讨论了深埋隧道侧穿采空区施工安全距离及能量演化机制.研究结果表明:依据隧道侧穿采空区的不同安全距离,隧道结构安全区域分为危险区、影响区和安全区;累积应力水平能量和应力比之间的曲...     

偏压小净距黄土隧道先行洞初支受力特性分析

小净距黄土隧道在实体工程中的应用越来越多,鉴于黄土隧道围岩参数的不确定性,数值计算结果不能作为设计的直接依据,现场监控量测在新奥法黄土隧道施工中的作用越来越重要。为更好地掌握偏压小净距黄土隧道先行洞初期支护的受力特性,依托工程先行洞的典型断面布设监测点,依据现场监控量测的结果,从接触应力及喷混凝土应变角度出发,重点分析了偏压小净距黄土隧道先行洞初期支护的受力特性,得出了先行洞初期支护应力和接触应力的分布特点,对小净距黄土隧道的设计和施工具有借鉴、指导意义。更多还原     

渗流对高崖头隧道围岩稳定性影响的数值模拟研究

隧道开挖过程中,地下水渗流作用对围岩的稳定性存在较大影响。针对洛阳至栾川高速公路高崖头隧道的具体情况,采取有限差分软件FLAC3D,建立三维模型,研究了考虑渗流作用和不考虑渗流作用情况下围岩的位移值,并与现场监测值进行对比验证,进而利用数值模拟的结果分析了隧道围岩的稳定性。研究结果表明:在考虑渗流作用下拱顶下沉和周边位移均大于不考虑渗流作用的情况,与现场监测值更为接近,隧道围岩处于稳定状态,研究结果对施工实践有一定的指导作用。     

基坑不同支护结构的数值模拟分析

随着经济的发展,基坑工程得到广泛的应用。为研究不同支护结构对基坑的支护效果,为类似工程设计施工提供指导及参考,运用三维有限差分软件FLAC3D对基坑施工过程进行数值模拟,对开挖过程中岩土体变形特征其时效变化规律进行分析。在此基础上修改模型,对不同支护结构在基坑开挖支护过程中所起的作用进行研究。结果表明,锚杆及小导管注浆对抑制基坑上部变形、防止基坑发生上部垮塌有非常明显的作用,喷混凝土护壁对抑制基坑中部变形、防止基坑发生鼓胀破坏有良好的支护效果。