溶洞对隧道(洞)稳定性影响的数值试验及现场监测分析

依托武都水库的导流隧洞工程建设,就既有岩溶溶洞对隧道(洞)稳定性的影响进行了跟踪现场施工的动态监测及数值模拟分析,就不同位置及尺寸的既有溶洞对隧道(洞)围岩受力、变形以及支护结构的受力特性的变化进行了深入研究.既有溶洞影响的数值模拟和现场监测分析表明:受顶部既有岩溶溶洞的影响,隧道(洞)围岩的变形特性明显不同于无溶洞时的变形特性,其围岩超前掌子面的先期变形量增加,即围岩位移具有明显的超前释放性.就变形量而言,当既有溶洞的尺寸大于隧洞最大跨度时,既有顶部溶洞将引起隧道(洞)顶拱沉降位移的减小,而当既有溶洞尺寸大于隧道(洞)的最大尺寸时,隧道(洞)顶拱位移反而增加.同时,既有顶部溶洞将引起隧道(洞)水平收敛位移的增加,且位移的增加量随着既有溶洞尺寸的增加而随之增加.隧道(洞)边墙附近的既有侧边溶洞的出现将引起隧道(洞)水平收敛位移的增加,且位移的增加量随着既有溶洞尺寸的增加而增加.就支护结构受力特性而言,隧道(洞)边墙附近的既有溶洞的存在造成隧道(洞)近溶洞一侧喷层轴力的减小,而远离溶洞一侧喷层轴力的增加.     

电阻率超前探测监测隧道冷冻法施工效果的可行性分析

采用有限单元法对隧道电阻率超前探测进行数值模拟,研究冷冻法施工前后,地下水变化导致的电阻率超前探测视电阻率改变。冷冻法未完成时,超前探测视电阻率为低阻异常;冷冻法完成后,超前探测视电阻率为高阻异常。结果表明,电阻率超前探测可以准确监测隧道冷冻法的施工效果。     

破碎围岩山岭隧道施工稳定监测及数值模拟

以某高速公路破碎围岩隧道大变形为工程背景,并以现场调查、数值模拟和现场监测为手段,提出了三台阶七步开挖仰拱紧跟工法。利用Midas GTS建立了三台阶七步开挖法的两个数值模型,结合地质勘查和室内试验数据进行了隧道大变形分析,并将新工法的模拟结果与监测数据进行了对比分析。研究结果表明,所提工法中的仰拱紧跟技术对变形控制起到了较好的作用,不仅可以有效控制隧道施工中的大变形问题,且能缩短工期,提高施工效率,节省工程造价。     

高速公路连拱隧道施工监测及分析

依托作为河北省交通厅重点研究项目"高速公路复杂地层双连拱隧道施工控制工艺研究与应用"项目,以张石高速公路某连拱隧道为研究对象,通过对中导洞双侧洞法施工过程中现场测量的数据进行分析整理,得出了有关浅埋软弱岩体隧道一般施工监测的分析结果.     

地铁隧道上部基坑施工监测与数值模拟研究

在已有地铁隧道顶部进行深基坑工程施工,支护结构及基坑的稳定会受到较大的影响。以武汉市光谷大道南延线的地铁隧道上某深基坑工程为例,对基坑的支护结构水平位移、钢支撑轴力等进行现场监测,结果表明:采用灌注桩组成的基坑支护结构相比分级放坡开挖更有利于基坑的稳定;随着基坑开挖的进行,钢支撑的轴力会先增大后减小,当开挖接近底部时支撑轴力趋于稳定;灌注桩支护结构的深层水平位移随着基坑开挖逐渐增大,总体呈两头小中间大的"弓"形。在此基础上采用midas/gts有限元对基坑开挖进行了数值模拟,对比分析模拟值与监测值变化规律,验证了数值模拟方法的可行性,为基坑支护方案设计、施工方法的选择和监测点布设提供依据。     

基于流固耦合模型的隧道施工数值分析

地铁隧道施工将不可避免地扰动岩土体,破坏原有地下水渗流场与应力场的平衡状态,从而引起地表沉降和变形,影响地面建筑物的安全和地下管线的正常使用,这些问题都涉及地下水的问题.从地下水与岩土体耦合共同作用角度来分析和研究隧道施工引起的地面沉降问题,运用FLAC3D有限差分程序进行数值模拟,并把数值模拟的结果与工程实测曲线进行比较.     

多跨连续梁桥顶推施工双导梁的优化分析

为了合理选择多跨混凝土连续梁桥顶推施工中前后双导梁的长度、单位荷载集度及抗弯刚度等参数,以三跨等跨混凝土连续梁桥为例,构建主梁-双导梁的计算简化模型. 利用位移法建立节点平衡方程,推导出各个节点的内力解析表达式. 分别研究不同导梁参数对支点最大负弯矩和跨内最大正弯矩的影响,揭示了在顶推施工过程中主梁内力的变化规律. 以实桥数值算例为例,提出合理、严谨的导梁参数优化计算方法,获得最优的导梁参数. 基于不同的前后导梁长度,分析不等跨连续梁桥的内力变化规律. 研究结果表明,等跨连续梁桥中不同导梁长度会影响顶推阶段,对于不等跨连续梁桥更加复杂. 在不等跨连续梁桥中,后导梁长度对支点最大负弯矩的影响较小,前导梁长度对支点最大负弯矩的影响较大. 实桥算例中导梁的最优长度比、单位荷载集度比及抗弯刚度比分别为0.78、0.14及0.39,提出的导梁参数优化计算方法简单,可以对不同的截面形式进行优化.     

交叉隧道施工安全监测及控制技术研究

依托京张高铁某交叉隧道,本文通过现场实测及理论分析对新建隧道开挖对交叉隧道力学行为的变化规律进行了研究.并基于爆破振动速度及沉降数据,提出可实践的预留核心土三台阶爆破施工方案及隧道支护优化方案.现场试验结果证实,预留核心土三台阶爆破施工可有效减小爆破施工引起的结构振动;同时,优化后的支护方案减小了交叉隧道沉降,有利于交...     

基于不同地表倾角的连拱隧道施工优化分析

基于平面应变问题,采用Druck-Prager屈服准则,研究不同地表倾角对偏压连拱隧道不同施工方法的施工力学性能的影响.通过对隧道二次衬砌力学特性及中隔墙受力分析,确定其较优的施工方法.模拟结果表明:地面倾角为5°~15°时,宜先开挖埋深较小一侧;地面倾角为15°~30°时,若能确保中隔墙稳定,则宜先开挖埋深较小一侧;反之,宜先开挖埋深较大一侧;先开挖洞室的墙脚安全系数较小,在施工中应注意加强.     

浅埋偏压连拱隧道现场监测与分析研究

针对石红高速大中山1#双连拱浅埋偏压隧道,选择典型断面,埋设监控量测设备对隧道施工过程中围岩的变形和支护结构受力进行适时的监测,对监控量测的数据进行分析处理,根据监控量测的信息对隧道施工过程中出现的围岩变形和支护受力进行深入分析,得出了浅埋偏压隧道在偏压作用下和施工扰动下的受力特征和变形特性。结果表明,隧道在偏压作用下有向浅埋侧偏移的趋势,在进行隧道开挖过程中,减少偏压侧不平衡推力对于保证隧道的安全稳定有及其重要作用。     

基于数值模拟的钢板桩围堰施工工序优化分析研究

钢板桩围堰的施工,根据水深不同可采用顺作法或逆作法施工,顺作法在设计内支撑位置时普遍未考虑钢板桩的最优受力状态;逆作法施工普遍采用内支撑整体下放的方式,施工质量不高且无法保证钢板桩的垂直度。为解决这2种工序存在的问题,提出了2种优化施工方案,即优化内支撑层间间距和顺逆作混合法施工工序,并采用Midas进行有限元建模及受力分析,分析结果表明：2种优化方案均可显著减小围堰的受力变形,提高工程的安全性与经济性。相比于顺作法施工,数值结果显示逆作法和混合法都可减少钢板桩变形,改善结构应力。混合法施工模拟结果显示钢板桩变形与逆作法施工结果相当,但其施工难度低,保证工程质量的同时,还可以扩大其适用范围。     

盾构隧道施工对周围环境影响分析及施工参数优化

城市地下空间的高强度开发,使得地下管线、隧道及其它地下建、构筑物日趋密集。随着盾构施工穿越已建隧道的概率不断增大,盾构近距离或超近距离穿越已建构筑物的保护问题已然不可避免。本文从地表变形控制角度,通过BP神经网络技术建立地表下沉、地质信息、隧道和盾构机的几何参数与施工参数之间非线性关系的研究,借助变形控制指标优化施工参数,从而有效指导穿越段工程的顺利进行。     

茶镇隧道施工位移监测与分析

茶镇隧道围岩软弱破碎稳定性差,变形大.为及时掌握施工过程中围岩及支护结构的变形特性,保证施工安全,对围岩及支护结构进行了拱顶下沉和周边收敛位移量测.通过对K225+266横断面量测数据的综合分析,揭示了该条隧道在Ⅴ类围岩以及特定支护情况下位移变化的规律,得到了围岩位移稳定约需2～3周的开挖时间以及4～5倍开挖洞径的距离.为合理确定隧道二次衬砌的施工时间提供了较为可靠的依据,同时通过对量测信息的及时反馈,指导了现场施工,确保了施工安全.     

基于超前预报信息的隧道围岩分级及工程应用研究

针对目前我国隧道和地下工程围岩分级方法存在的工作量大、耗时长,且围岩分级无法反映掌子面前方岩土体信息等问题,基于隧道和地下工程施工中进行的超前地质预报获得的掌子面前方一定范围内围岩的地质特征信息,以岩石的回弹强度和隧道掌子面岩土体的状态定量评价指标代替岩石的饱和单轴抗压强度及隧道地应力状态评价指标,综合考虑掌子面岩土体节理延展性的定性评价指标,提出了基于超前地质预报信息的隧道和地下工程围岩分级新方法.结合东北某隧道施工期围岩分级的实践,验证了提出的基于超前地质预报信息的隧道和地下工程围岩分级新方法的合理、可行性,指导了该隧道的施工,确保了工程的安全施工.     

页岩隧道超前周边注浆施工技术的应用

结合黄家沟隧道的实际情况,分析了超前周边注浆施工中机械设备配置和注浆孔、超前中管棚孔位的布设,探讨了平台搭设、注浆孔打设、注浆施工、注浆设计参数确定等施工工序.     

连续墙施工引起的地层移动现场监测分析

通过对地下连续墙成槽开挖及混凝土浇筑施工的现场监测数据分析,分别讨论了槽段分段开挖、泥浆持荷时间、泥浆压力及混凝土浇筑对槽段周围土体侧移和地表沉降的影响.监测结果表明:地下连续墙开挖会引起周围地层土体侧移(向连续墙内侧)和地表沉降,且变形主要发生在软土层;土体侧移和地表沉降值随槽段开挖深度的增加而增大,随距槽段水平距离的增加而下降;泥浆持荷时间对土体侧移和地表沉降的影响不大,但施工中应注意土体变形速率的变化;提高泥浆液面高度可以减小土体侧移,对地表沉降影响不大,但液面下降过多会显著增加土体侧移和地表沉降;混凝土的浇筑可有效地降低土体侧移和地表沉降值.     

基于土建造价的现场施工管理优化策略

本文结合土建造价实际与现场施工管理现状,从三方面入手重点探讨了基于土建造价的现场施工管理优化策略,包括加强现场工程资料管理、加强图纸常态化管理和完善施工材料采购管理制度.     

某邻近地铁隧道深基坑施工监测分析

基坑开挖中的土体卸荷效应会引起支护结构及周围地层的变位,从而对周边环境产生不利影响.对某邻近地铁区间隧道的深基坑施工进行了全过程跟踪监测,及时反映不同工况下基坑围护结构变形、支撑轴力及立柱回弹的变化特征,分析了基坑施工对周边环境特别是对邻近地铁隧道的影响.监测结果表明:围护结构的变形增量主要发生在基坑深层土体开挖阶段,开挖至坑底后变形趋于稳定;围护结构变形与支撑轴力具有关联性,围护结构的侧向变形越大,相应位置支撑的轴力也越大;坑底土体卸荷隆起带动立柱回弹,基坑中部回弹较大,基坑边角和施工栈桥附近回弹较小;开挖卸荷引起基坑附近一定范围内地表沉降和深层土体隆起,带动相邻地铁隧道上抬;基坑施工对邻近地铁隧道竖向变形的影响比对水平变形的影响更明显.