韩家岭大跨度隧道开挖过程数值模拟研究

采用面向对象的编程技术，选取可视化的开发工具Visual Basic和Fortran Power Station编制了二维弹塑性有限元分析程序EPFEM-2D。以韩家岭大跨度公路隧道为例，通过地质勘察和实验室岩石力学物理实验确定了隧道围岩的类别及一些必要的物理力学参数，优选出了能较好反映隧道实际受力状况的计算模型，利用EPFEM-2D对韩家岭大跨度公路隧道的开挖过程进行了数值模拟，所得计算结果和有关结论为韩家岭大跨度公路隧道的设计及施工提供了重要的参考依据。     

浅谈双连拱隧道的防水治理

结合工程实例，介绍公路双连拱隧道漏水的原因及治理技术，有效地改善了双连拱隧道的外观质量。     

金丽温高速公路某连拱隧道渗漏水防治研究

目前，我国公路隧道普遍存在渗漏现象，寒区隧道还会由渗漏进一步引发冻害，它们严重影响了公路隧道的正常运营。针对这一现状，通过对金丽温高速公路某连拱隧道渗漏水状况进行调查，分析了隧道渗漏水的特点及其原因，用有限元模拟计算了隧道开挖后地下水渗流情况，进而提出了隧道渗漏的若干预防措施和治理建议。     

双连拱地铁隧道开挖支护技术

通过改进工法解决广州地铁三号线支线某双连拱地铁隧道因设计不周、埋深浅、周边环境复杂等特殊工程条件,无法正常开挖中导洞的问题.使中导洞顺利开挖后,正线隧道顺利开挖支护.改进原设计方案中的CRD工法,利用正线部分空间开挖临时作业面,采用临时支护,二次托换、超前支护、注浆等手段开挖、支护中导洞,然后逐榀破除中导洞及临时作业面支护,再行采用类CD工法开挖支护正线隧道.中导洞及正线隧道开挖、支护过程中确保量测及时到位、及时反馈、适时调整临时支护条件,确保工程万无一失.本工法改进实施后,工程顺利进行,隧道初支完成后,没有出现安全质量事故.     

非对称连拱隧道不同开挖方案的比较分析

根据某高速公路非对称连拱隧道衬砌结构形式, 针对地表平、地表顺倾斜和地表逆倾斜等地表倾斜情况建立了相应的有限元分析模型, 选取围岩稳定性、衬砌安全性和偏压情况等反映隧道稳定性的性能指标, 采用数值模拟方法综合分析了不同地表倾斜情况下不同开挖方案对隧道稳定性的影响。结果表明, 地表倾斜状况显著影响非对称连拱隧道围岩和衬砌的受力和变形情况, 非对称连拱隧道地表平时应采用先大洞后小洞的开挖方案, 地表倾斜时必须综合考虑地表倾斜情况和大小洞的跨度差异, 才能合理确定开挖方案。非对称连拱隧道隧洞开挖时, 先开挖一侧的围岩应力释放会引起另一侧未开挖岩体的竖向应力增大, 导致另一侧岩体开挖时释放的荷载也相应增大, 使后开挖一侧隧洞的围岩位移和应力增大;开挖过程中应使左右洞的应力释放量尽量接近, 降低最终拱顶沉降和拱顶围压拉应力, 确保隧道围岩稳定及衬砌结构安全。     

浅谈公路双跨连拱隧道中隔墙施工

通过对连拱隧道先中导洞开挖、中隔墙混凝土灌注、中隔墙顶部混凝土回填、中隔墙防偏压处理等方面的介绍,总结了双跨连拱隧道先中隔墙施工后正洞掘进的一些经验。     

双向八车道连拱隧道围岩力学参数反演分析

在采用双侧壁导坑法施工的双向八车道特大断面连拱隧道中,施工步繁多,临时支护设置的时间长,隧道全断面的变形量测只能在临时支护拆除后进行。由于全断面变形数据获取得较晚,故较难将其用于围岩力学参数的反演。将有限元计算和BP神经网络技术相结合,并在有限元计算过程中考虑实际的施工步,建立起所有临时支护拆除之前这一施工状态下导坑的变形量与围岩力学参数之间的非线性映射关系,并通过对应状态下实测的导坑变形值反演了围岩的力学参数。将反演的结果用于正分析验算,验证了该方法是可行的。     

城市大跨度公路隧道爆破振动效应控制

在建筑物密集的城市繁华地带的地下,进行大跨度隧道的开挖,只有结合实际情况制定合理的开挖方案才能使地面建筑物免受爆破振动的危害.结合控制爆破的定义及其控制爆破的基本理论,以此提出了城市公路隧道基本控制爆破措施.然后结合嘉华大桥嘉华隧道的实际情况提出了八大措施:采用中导坑减跨降震;确定合理的掏槽位置及形式;选择降震性能好的爆破器材;选择合理的装药结构;选择合理的爆破时差;严格控制单段最大药量;进行爆破质量检测反馈.通过以上措施,爆破振速能够很好的控制在安全范围内,控制爆破方案取得了明显的效果.     

高速公路双跨连拱隧道施工工艺

依托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,以张石高速公路野狐岭3号隧道为研究对象,通过对设计、施工和量测的分析,得出有关浅埋软弱隧道的一般施工工艺过程。     

连拱隧道安全监测技术方案设计

高速公路隧道安全监控量测是现代化隧道施工的重要组成部分。通过对隧道进行监控量测,可预测预报围岩应力动态过程及发展趋势,优化设计和指导施工,确保隧道施工安全,使工程投资经济合理。主要针对湖北省沪蓉西高速公路漆树槽隧道恩施端连拱隧道,结合现有的隧道安全监测经验和规范要求,介绍施工中采用的监测方案、手段以及结果,为隧道施工监测提供经验及参考。     

基坑防渗体局部失效渗流场变化特征

采用三维有限元方法分析了基坑开挖工程在防渗体出现局部失效情况下,引起渗流在失效部位的集中及渗流场空间状况.提出了以一维通道嵌入三维块体的方法模拟管涌发展过程及渗流场变化特征.讨论了管涌通道渗透性对基坑管涌发展规律的影响.     

不同跨度公路隧道岩石加固承载拱结构受力分析

目前公路隧道普遍采用喷锚支护体系,将在岩石承载拱以下形成次生的岩石加固承载结构,该次生承载结构的受力如何以及如何设计该次生结构即锚喷支护设计问题,是一个值得探讨的问题.随着隧道跨度的增大,隧道的稳定性将降低,次生岩石加固承载结构的受力情况的变化应是主导因素.在假定公路隧道的次生岩石加固承载结构为圆弧拱的条件下,研究了随着隧道跨度的增大,其岩石圆弧加固承载拱的受力问题,并对如何提高大跨度公路隧道岩石加固承载拱的稳定性提出了一些建议.     

三台阶七步开挖法在大断面隧道施工中的应用

三台阶七步开挖法作为三台阶法的延伸,正越来越多地应用到大断面隧道施工中。以兰渝铁路香木湾隧道工程为例,对三台阶七步开挖法的特点、施工组织、工艺流程、施工要点等进行了详细的介绍。     

金丽温高速公路红枫连拱隧道超欠挖分析

超欠挖一直是隧道开挖中遇到的一大难题。该文在金丽温高速红枫连拱隧道超欠挖现象现场调查的基础上,绘制出开挖断面超欠挖块体投影面的平面展示图,对超欠挖现象的各种几何形态进行统计分析,包括投影面的边分析、面分析和块体的空间分布、超欠挖深度、体积分析。统计连拱隧道超欠挖块体空间几何和体积等分布特征,得出开挖断面上不同弧段的超欠挖差异,最后估算由于超欠挖而造成的对隧道成本的影响以及不同弧段超挖造成增加投入的差异。     

各向异性散体介质中的渗流场分析研究

在多孔介质地下水动力学的基础上,从矿堆散体介质的渗透特性出发,分析了堆浸工艺中溶浸液渗流运动的规律以及应力场变化对渗流场的影响机理,建立了有关各向异性散体中非稳定渗流的偏微分方程,推导了渗流运动与散体孔隙比的变化关系,得出应力场通过影响散体的体积应变和孔隙率而影响散体的渗透率,从而最终影响渗流场的结论。     

砌体墙在大跨度巷道中的应用

土城煤矿15#煤层盘区轨道大巷在掘进过程中遇到小煤矿遗留下的平行巷道,使巷道宽度变大,提出使用砌体墙配合锚杆支护方式对大跨度巷道进行支护,通过数值分析砌体墙在巷道支护过程中稳定性及巷道围岩变形情况,确定了砌体墙的强度及尺寸。经工业性实践,砌体墙在使用过程中未发生破坏,大跨度巷道围岩变形较小,支护效果良好。     

深井大跨度切眼施工方式研究

为了掌握大跨度切眼不同成巷方式对巷道围岩稳定性的影响,本文结合淮南谢一矿深井大跨度切眼支护难题,采用数值模拟研究了一次成巷、二次成巷与三次成巷3种开挖方式下切眼围岩变形特点与应力分布特征,研究结果表明:一次成巷、二次成巷底鼓小,但顶板下沉量大,且切眼周围应力集中程度很高,塑性区范围较大,三次成巷开挖方式切眼顶板下沉量较小、围岩塑性区较小,三次成巷更有利于围岩稳定.在谢一矿511C(3)大跨度切眼(8.4 m)采用三次成巷方式进行了现场试验,采用高强度锚杆锚索组合支护系统维护深井大跨度切眼,矿压观测表明,围岩变形在控制范围内,锚网支护结构可靠.     

真空渗流场的形成机理探讨

软基在“真空预压”法处理过程中的固结,不是因其所谓的“真空荷载”进行“预压”所致,而是因“真空渗流场”的形成并在其作用下产生“渗透固结”所致。全文详细探讨了“真空渗流场”的形成机理,包括该场中孔隙水运动的物理模型和土体固结的物理模型。在对土体固结模型探讨的过程中,首次将“有效应力”的概念扩展成“竖直向”有效应力和“水平向”有效应力两种,并在此基础上提出了“双弹簧固结模型”。从有效应力发展过程的角度探讨“真空渗流场”的形成过程时,发现该模型能较好地符合“真空预压”对软基的作用实质。