立体多洞群隧道的设计及力学分析

南京红山南路下穿红山动物园段为浅埋立体多洞群隧道,隧道全长150m,包括双向四车道的机动车隧道、管廊隧道和非机动车隧道,形成了连拱隧道、小净距隧道和上下重叠隧道的立体多洞群关系.隧道所处地层的岩性强度差异较大,局部见溶洞,地质条件较为复杂文章主要介绍了立体洞群隧道的衬砌结构设计、施工方法,以及相关的数值模拟分析.     

高应力软岩隧道超前导洞法应力释放试验研究

隧道穿越高地应力软弱围岩时,常常发生大变形地质灾害。隧道大变形灾害危害程度极大,主要表现为处理风险大、整治费用高、工期被延误。预防和治理高应力软岩隧道大变形是隧道工程界的一个重难问题。文章通过在兰渝铁路木寨岭隧道和毛羽山隧道进行超前导洞应力释放试验,得出了超前导洞法应力释放对大变形的控制作用。试验结果表明,在隧道内设置的超前导洞与隧道拱顶及边墙距离约3m左右时,超前导洞一般在3~7 d内达到应力释放效果;,正洞扩挖时变形量可减少约30%~40%。与不采用超前导洞法相比,正洞扩挖时变形量可减少约30%~40% 。     

石林隧道斜井转正洞交叉口施工技术

隧道斜井转正洞交叉口施工中,合理的施工方案是确保施工安全和确保工期的前提。石林隧道斜井与正洞交叉口施工中,按照不同的围岩级别采用了不同的斜井进正洞方法:Ⅱ、Ⅲ级围岩宜采用全断面开挖法直接进入正洞;Ⅳ、Ⅴ级围岩采用导洞转向法,斜井施工至与正洞交界后,以圆曲线形式转体进入正洞。特别是斜井与正洞相交处,安排了详细的施工程序,确保了隧道斜井顺利进入正洞,保证了隧道施工工期和施工质量。     

不同冻土区隧道防寒泄水洞的作用和结构型式研究

高寒地区的公路隧道普遍面临着冻害威胁,极易产生衬砌开裂、边墙挂冰、路面结冰等病害现象,严重影响隧道正常使用和隧道结构安全。防寒泄水洞作为严寒地区较常用的排水设施,已普遍被隧道工程所采用,但在不同隧道中其排水效果相差较大,这是由于对防寒泄水洞作用机理研究甚少,出现防寒泄水洞错误采用所导致的。文章通过分析防寒泄水洞在不同冻土区隧道中的作用,明确了防寒泄水洞在不同冻土区隧道的适用性及其设计要求,并根据稳定冻结的局部多年冻土隧道中防寒泄水洞只是单纯过水作用,提出了新型的防寒泄水洞断面型式、布置设计,降低了排水系统建设成本,减少了防寒泄水洞施工对主洞结构安全和施工进度的影响,保护了多年冻土的原始状态,有利于隧道结构的长期稳定。     

汶川地震各地震烈度区公路隧道震害特征研究

文章结合汶川地震震区大量公路隧道震害资料,对各地震烈度区公路隧道震害特征进行了研究。结果表明:6度区隧道均未破坏;7度区出现落石灾害,砸坏洞门、边仰坡结构;8~11度区硬岩隧道洞身衬砌基本无震害,8度区软岩隧道洞身衬砌出现轻微开裂、渗水;9度区软岩隧道洞身衬砌开裂严重,出现网状开裂、大面积渗水,出现混凝土剥落、掉块以及二次衬砌垮塌等,洞口边仰坡出现滑塌、崩塌,堵塞洞门;10度区软岩隧道洞身二次衬砌垮塌增多;11度区软岩隧道洞身出现围岩垮塌。研究成果对进一步研究高烈度地震区公路隧道震害机理及抗震对策有着重要的意义。     

山区高速隧道洞渣在路面结构层中应用探析

隧道工程是山区高速公路建设中不可缺少的组成部分。为解决隧道洞渣的处置问题,某高速公路利用隧道洞渣制备碎石,结合碎石物理力学指标和高速公路路面结构层不同层位性能要求,探讨山区高速隧道洞渣在路面结构层中应用关键技术和控制指标。研究结果表明,隧道洞渣制备碎石部分洞口压碎值较大,但碎石压碎值对水稳基层材料无侧限抗压强度、劈裂强度、回弹模量影响较小;隧道洞渣级配碎石将细集料替换为石灰岩CBR值达到300%以上,满足技术要求;掺加抗剥落剂等措施对提升制备碎石混合料抗水损害性能均有所提升且满足规范要求,最后给出隧道洞渣制备碎石在路面结构层中应用流程。     

隧道洞渣在改良路基中的应用

文章以巴平高速公路工程高液限土路基为研究对象,提出采用换填法,以隧道洞渣为原材料对高液限土进行换填,并通过试验探究隧道洞渣改良高液极限土的力学性能。结果表明:不同掺量隧道洞渣可显著提高土体的强度,且15%为隧道洞渣掺量的最佳值,可以显著提高路基土体性能。同时,对隧道洞渣改良土在15%掺量下路基边坡稳定性进行了数值模拟,进一步验证了利用隧道洞渣改善路基土性能的可行性。研究结果可为类似工程提供指导。     

宜巴高速公路界岭隧道横洞进正洞挑顶施工方案比选

宜巴高速公路界岭隧道施工中,由于复杂的地质状况和处理坍塌历时过长,整个隧道工程严重滞后建设项目工期。因此,决定增设横洞,从横洞向正洞掘进,增加主洞工作面,以满足项目建设进度要求。文章详细介绍了增设横洞两种方案的施工工艺,在技术可行、经济合理基础上,针对界岭隧道横洞垂直贯穿进入正洞和曲线渐变过渡施工转入正洞的施工方案进行了分析对比。     

荷坳隧道四洞小净距段支护结构设计研究北大核心CSCD

多洞空间小净距隧道支护结构参数量化设计与安全性分析是当前设计中的一大难题。文章针对深圳机荷高速公路荷坳隧道四洞小净距段的设计,采用总安全系数法对四洞的开挖与支护模式、各洞的开挖顺序及支护参数进行了研究比较,并采用隧规荷载-结构法、增量法、地层-结构法对支护结构的安全系数进行了对比计算,得出以下结论:(1)提出了基于总安全系数法原理的多洞空间小净距隧道设计方法;(2)根据总安全系数法得出了荷坳隧道四洞小净距段应采用“先行洞二次衬砌完成后再开挖下一孔隧道”的开挖与支护模式,且应按洞1→洞2→洞3→洞4的开挖顺序施工;(3)隧规荷载-结构法、增量法、地层-结构法虽无法得出结构的总承载安全系数,但在一定程度上可以反应部分支护结构的安全性。     

高速公路隧道上跨铁路隧道三维数值模拟分析

以福建省内某新建高速公路隧道上跨既有铁路隧道为例,采用有限元软件MIDAS/GTS对新建公路隧道与既有铁路隧道交叉部位建立三维数值分析模型.考察洞周竖向变形、洞周围岩拉应力以及洞周塑性主应变随施工进程的变化规律,在此基础上提出施工建议,所得结论对确定拟建隧道路线可行性方案及其施工方案具有重要的指导意义.     

短距离连续公路隧道群光环境特征及 减光措施研究

短距离连续隧道的照明与单体隧道照明有着明显的不同,受山体的影响,连续隧道洞外亮度往往低于一般单体隧道.驾乘人员通过连续隧道时会经历明显的"暗-亮-暗"的过程,从而形成不舒适眩光,因而掌握连续隧道洞外亮度变化规律和进行有效控制非常必要.本文采用数值模拟方法分析了国内某短距离连续隧道的洞外亮度变化规律及减光措施效果.     

二郎山特长深埋隧道通风斜井反井法施工技术

结合二郎山特长公路隧道工程实例,文章针对隧道施工中遇到的难题,提出了在斜井对主洞掘进任务起不到辅助作用时,通过主洞反向施工斜井的施工方案。文章重点阐述了联络通道上跨主洞、地下风机房挑顶、各交叉口施工、斜井出洞等关键施工技术,可为今后类似隧道工程的施工提供参考。     

黄土连拱隧道两主洞开挖面合理间距研究

山区隧道由于受地形及展线限制,一些较短的隧道常常选用连拱结构型式。通过黄土连拱隧道的三维弹塑性数值模拟,分析了在左洞施工后,右洞施工对左洞的影响规律。对于本工程,黄土连拱隧道的两洞开挖面的合理距离为30 m。推广而言,对于黄土连拱隧道,两洞的开挖距离应为单洞跨度的3倍。     

裸洞隧道病害整治及防护技术研究

文章通过对裸洞隧道病害形成的应力场分析,对病害产生的原因进行了研究;根据裸洞隧道病害的不同形式、病害表现和发展状态将整治防护措施分为五个等级,并给出了相应的示例。通过数值模拟分析并结合实际工程实例,提出了裸洞隧道病害整治最为常用的三种方法,其中通过注浆改善围岩条件是最为有效的方法。现场实测结果与计算较为吻合,显示了裸洞隧道病害整治防护措施的有效性和合理性。     

古迹坪隧道雪沟斜井喇叭口施工技术

文章介绍了对斜井平交口加固,并在平交段设置大型集水井抽排隧道施工涌水;在正洞通过爬坡导洞找顶、挑顶及上台阶反向压顶,进而加固正洞与斜井相交口实现正洞双向作业面,从而确保斜井与正洞交口段施工、结构安全。其施工技术可为喇叭口处于富水、破碎岩体的同类隧道施工提供借鉴。     

CTRL应用纤维混凝土管片的经验

海峡隧道铁路联络线2区段上的运营隧道包括2.52km长的泰晤士河双洞隧道(Thames Tunnel)和17.5km长的伦敦双洞隧道(London Tunnels)(CTRL 2区段隧道,T&TI杂志2003年9月,增刊).     

红层软岩无中导洞连拱隧道爆破振动控制技术研究

无中导洞连拱隧道是一种新型的连拱隧道施工工法,而后行洞的爆破开挖将对先行洞衬砌结构产生振动影响。文章以云南楚姚高速陈家冲隧道为工程实例,开展红层软岩无中导洞连拱隧道的爆破振动控制技术研究。首先通过现场对比试验分析了连拱隧道爆破的三个主要影响因素:爆心距、装药量和应力释放。随后针对后行洞的三台阶开挖和两台阶开挖方式分别在先行洞对应区域进行自动化振动监测,并对监测数据进行回归分析,得到红层软岩V级围岩的爆破振动规律,通过反分析得出控制爆破振动的掏槽眼药量、导爆管雷管段数、经济合理的卸能孔个数及孔眼间距等,再结合现场工程状况,制定出符合现场需求的炮眼布置图和爆破方案。现场监测数据表明,修订后的振速临界值及优化的爆破方案符合安全要求,保证了无中导洞连拱隧道后行洞的顺利掘进以及先行洞的二次衬砌混凝土不被震裂。     

环境因素对公路隧道洞外亮度L_(20)(S)值的影响研究

洞外亮度L_(20)(S)作为公路隧道入口段照明的基本参数,影响着过渡段的照明设计,其值受到多种因素的共同作用。洞外亮度测量影响因素较多,文章从洞外天空率、洞门型式以及洞外路面面层颜色等3种因素进行分析,开展各因素对洞外亮度L_(20)(S)值的影响研究。调研重庆主城范围内的相应公路隧道,并选择符合要求的隧道为研究对象,结合理论分析与现场测试验证,得出各个指标参数对隧道洞外亮度L_(20)(S)的影响规律,提出基于现场亮度测试方法的公路隧道洞外亮度指标。研究结果表明:(1)秋冬季节的洞外亮度L_(20)(S)推荐值至少为实际测试亮度值的1倍及以上;(2)路面亮度值与RGB值所呈现规律一致;(3)端墙式洞门的洞外亮度小于削竹式洞门。     

端墙式洞门墙采用片石混凝土施工工艺应用研究

与以往的浆砌条石工艺相比较,隧道端墙式洞门墙采用片石混凝土浇筑及装饰成形施工工艺更加方便、快捷,节省工期、节约成本、质量可控,同时外观效果更整洁美观,可在类似工程中推广应用。本文以宁德沈海复线双福高速公路A3标南山隧道出口端墙式洞门墙施工为实例,阐述片石混凝土在端墙式洞门墙施工中的工艺应用研究。采用C20片石混凝土整体浇筑洞门墙后,不仅加快了施工进度,节约了施工成本,同时提高了洞门墙的施工质量和隧道整体外观形象。     

大断面黄土隧道弧形导洞法施工关键技术研究

郑西客运专线黄土隧道总长约52 km,涉及多种类型黄土地层,且隧道埋深及含水量变化大,属于极为复杂的大断面黄土隧道群.为保证隧道安全、快速施工,结合现场施工实际和测试结果,对大断面黄土隧道采用弧形导洞法施工的变形特点进行了研究分析.研究结果表明,弧形导洞法不仅适用于不同埋深条件下的砂质及粘土老黄土隧道,而且可用于浅埋非饱和砂质新黄土隧道.文章针对三台阶七步开挖的弧形导洞法提出了核心土、短台阶、大拱脚、快封闭等关键施工技术和施工要点.