建筑敏感区隧道破除抗滑桩进洞转换体系设计与施工方案优选

依托攀枝花阳光隧道，进行隧道开挖方案分析，并基于破除抗滑桩过程中围岩-结构受力特征，提出进洞转换体系设计方案。建立隧道开挖全过程精细计算模型，探讨不同工法对应的围岩、隧道及建筑物变形响应特征，综合考虑安全性、经济性、可行性及工期等多项指标进行方案优选研究，并进行现场实测验证。结果表明：在“扶壁式挡墙+抗滑桩”组合结构转换体系作用下围岩-结构位移得到有效控制且能满足整体稳定；预留核心土法施工较CRD法施工产生的力学扰动更明显，最大相差约40%，但两种工法开挖引起的地层、转换结构及建筑物位移均满足要求；隧道破除抗滑桩开挖阶段地层主要发生竖向位移，转换体系在紧贴截桩位置响应最明显，既有建筑向隧道侧发生微倾；原施工方案CRD法力学扰动小，但工程费用高、技术难度大、工序复杂、工期长，综合比选后采用预留核心土法进行施工。现场实测表明，所选方案具有合理性，依托工程取得了较理想的施工效果。     

山隧通关 智引霞光——访招商局重庆交通科研设计院有限公司副董事长、科技总监蒋树屏

<正>上世纪八十年代,蒋树屏从日本留学归国,当时中国的公路隧道技术非常落后。其后几十年间,他从基础工作做起,为提高我国公路隧道科技水平作了大量开拓性工作,先后主持或参与了隧道围岩稳定非确定性反分析的研究、复杂地质条件下扁坦公路隧道施工力学行为与施工方法的研究、公路隧道围岩稳定与支护衬砌设计技术的研究、特长公路隧道运营纵向组合通风技术的研究、环保型傍山隧道结构与工法的研究、大型地下互通式立交枢纽建造与运营核心技术研究等多项重大课题研究,为我国公路隧道的科研开发和工程设计做出了突出贡献。为此,2010全国交通运输科技大会召开前夕,本刊记者对蒋树屏进行了采访。记者:我国公路隧道目前发展状况如     

边坡作用下连拱隧道施工方案比选分析

随着我国公路隧道建设的发展,连拱隧道也越来越多。连拱隧道一般应用于中短隧道,常常与边坡结合在一起,同时连拱隧道施工过程非常复杂,不同的施工方案带来不同的力学行为,故有必要对连拱隧道在施工方案进行优化分析,尤其是在边坡作用的情况下。本文建立了连拱隧道施工动态有限元模型,分别模拟先开挖边坡外侧隧道和先开挖内侧隧道开挖双连拱隧道的施工过程,并通过对中墙应力、围岩稳定性的比较,分析了边坡作用下两种施工方案的优劣。     

城区近距离多孔隧道施工关键技术研究

文章以广州地铁5、6号线区庄换乘地铁车站交叠段近接4孔隧道施工为背景,分析了近接隧道施工过程中地层应力重分布特性,对近接隧道施工中先后施工隧道间的围岩稳定性、隧道支护结构的内力、变形相互影响进行了分析研究,提出了相应的施工安全控制指标;对4孔近接隧道施工中的关键施工力学问题进行了三维模拟计算分析,提出了合理的4孔近接隧道同时施工关键技术方案。研究结果表明,在该地层条件下只要采取合理的地层加固措施和隧道支护方案,合理控制平行近接隧道、空间交叠隧道间的错距,则多孔近接隧道同时施工方案是可行和安全的。     

盾构隧道基础上修建三条平行隧道地铁车站的施工力学行为研究

结合我国地铁区间单线盾构隧道直径6m左右的实情,提出了在盾构隧道的基础上修建三条平行隧道岛式站台车站方案.对该车站结构的施工力学行为进行了二维有限元数值模拟分析,得出了车站主体结构在施作过程中的受力特征,并对其施工安全性作出了评价,最后提出了相应的设计和施工方面的建议.本研究成果可为今后实际工程的设计和施工提供参考.     

静荷载下水平岩层隧道围岩力学行为研究

为研究水平岩层厚度和施工方法对隧道围岩力学行为的影响规律,文章基于数值计算软件Midas-GTS建立隧道三维数值模型,通过对比六种不同水平岩层厚度和施工方法工况下的围岩上各监测点的数据,明确在全断面法和台阶法施工下,水平岩层厚度改变对围岩各监测点竖向位移、竖向应力和剪切应力的影响规律。研究得出：全断面法和台阶法施工对隧道围岩的变形和受力的影响均不大,隧道围岩力学行为基本一致,综合考虑效率和经济性可采用全断面法施工;水平岩层厚度对围岩变形影响较大,围岩各监测点的竖向位移随岩层厚度增加而增大,当水平岩层最小时,隧道变形最小,具有更好的稳定性;隧道围岩拱肩处剪切应力最大,拱脚处最小,其余位置数值较小;水平岩层厚度的变化会引起隧道围岩力学行为较大改变,围岩应变随岩层厚度增加而增大,因此实际施工中应注意水平岩层厚度过大时的施工安全问题。     

地铁隧道压底注浆研究

在地铁隧道现场注浆试验的基础上，研究了压底注浆机理，讨论了压底注浆设计、施工要点，比较了注浆后隧道隆起的计算方法；利用现场实测隧道变形资料，通过反馈分析确定了注浆等效压力的经验公式，对地铁隧道下方压底注浆设计与施工有一定的指导意义。     

国道214线青海通天河隧道变形应力分析

针对工程施工中的隧道地应力的力学进行了探究和分析,并探讨了隧道应力造成围岩变形的机理,对由于高地应力使隧道在施工过程中出现较大的变形现象进行了详细分析。介绍了隧道大变形形成原理,对地形突变点及特殊层面进行详细的研究,确定了大变形地段可靠、操作性强的支护办法。以共玉二级公路通天河隧道为例,详细的介绍了应对隧道地应力特点的有效的施工措施和技术对策等,可确保隧道施工的安全性。通天河隧道地应力的施工实践给隧道高地应力区域的施工了有意义和有价值的技术经验,可供类似的隧道工程借鉴。     

基于隧道现场施工监测数据的动态反分析

以深圳莲盐高速公路隧道为背景,基于现场的监测数据,采用动态增量优化反演分析的方法反演隧道围岩的岩体力学参数;利用反演得到的力学参数,结合施工过程对后续施工断面围岩的变形进行了预测分析。结果表明,预报值与实测值吻合得较好,能有效指导隧道的信息化施工和动态设计,也是隧道数字化工程中不可或缺的部分。     

东楼隧道左洞出口病害成因分析

文章采用有限元计算的方法对东楼隧道施工中病害进行分析,通过不同施工工序给隧道结构体系所带来力学上的差异,揭示了施工工序对隧道结构体系稳定的重要性,同时也表明理论分析计算在隧道设计和施工中占有重要的地位.     

公路隧道软弱围岩施工开挖受力特性研究

软弱围岩公路隧道开挖工程中经常遇到事故,因此研究隧道施工开挖围岩受力及变形特性对工程建设具有积极的指导意义。本文通过MIDAS有限元分析软件,构建了软弱围岩-隧道-岩土体相互耦合作用下的力学模型,研究分析了隧道开挖过程中围岩应力场分布、锚杆轴力、二次衬砌内力、拱顶下沉及隧道净空收敛规律。对进一步研究隧道开挖施工围岩受力特性研究提供了借鉴意义。     

浅埋大跨径连拱隧道施工技术研究

文章基于对浅埋大跨径连拱隧道常见施工方案的分析,建立了双连拱隧道施工模型,介绍了施工模型的搭建和模拟分析过程,并结合具体工程实例对所提出的施工模型进行验证,阐述了施工要点、力学结构以及支护措施,同时对浅埋大跨径连拱隧道施工方案进行了优化,使其可广泛应用于不同地质条件下的连拱隧道施工。     

地铁重叠隧道施工顺序研究

文章以深圳地铁三号线老-东区间盾构隧道工程为背景,采用有限元数值模拟研究方法,对地铁重叠隧道段在地表无任何建筑物和地表有房屋基础两种工程条件下,采用先上洞后下洞和先下洞后上洞两种施工顺序的盾构区间隧道施工全过程的力学行为进行了分析对比。通过分析,揭示出了相关的研究成果与实际施工顺序不同的关键所在,可为今后类似工程的设计与施工提供参考。     

深埋隧道层状围岩力学特性及变形防控研究

文章以深埋隧道施工中层状围岩力学性质为主要研究对象,结合四川某深埋隧道建设工程,在剖析其地质条件与工程背景的基础上,通过对层状岩石中的页岩进行抗压强度试验,分析其层状围岩开挖卸荷变形特征,并提出隧道施工支护方案,以期为复杂地质条件下的深埋隧道施工提供借鉴。     

盾构隧道上浮的力学机理研究

已有工程监测资料充分反映了盾构法隧道、尤以大直径的盾构法隧道,在施工完成后的相当长时间内,均会产生上浮。本文将从隧道施工过程中,初始地层应力状态被破坏、洞周应力被部分释放、形成＂下大上小的不均匀＂应力状态着手,研究隧道衬砌（其重量远小于被开挖土体重量）上浮的必然性和力学机理。     

公路隧道顺层坍方数值分析与预坍技术探讨

文章对某隧道顺层坍方过程进行了数值分析,探讨了隧道顺层坍方的内在原冈,从力学角度分析顺层坍方的发生、发展及破坏过程,并对做预处理的坍方段进行了对比分析,说明了超前地质预报、超前小导管注浆及超前锚杆在顺层隧道施工中的重要作用,为隧道预坍方技术研究提供了理论依据,从而更好地指导公路隧道的施工.     

兰海高速扩容工程大坪子隧道工程地质分析

文章以兰海高速公路扩容工程大坪子隧道为研究对象,调查分析了隧址区的工程地质条件,预测了隧道涌水量,并通过在室内外进行岩体物理力学参数及声波测试,进行了隧道围岩分级,为类似工程设计与施工提供参考。     

非对称小净距隧道施工力学特性研究及方案优化

非对称小净距隧道合理的开挖顺序对隧道围岩稳定和支护措施优化有很大的影响。文章结合净距2.0 m非对称公路隧道工程实践,通过二维弹塑性有限元数值仿真模拟,研究分析了隧道开挖顺序对支护力学行为特性及围岩稳定性的影响,得出了先开挖较小断面隧道优于先开挖较大断面隧道的结论,为非对称小净距隧道优化设计和施工提供了科学依据。     

浅埋偏压隧道开挖顺序的数值模拟研究

以谷竹高速公路上腰店隧道为研究对象,利用有限元对浅埋偏压的隧道进口段不同施工顺序时的力学响应进行了数值模拟,分析了围岩的位移、应力以及初期支护结构中的内力分布。     

隧道洞口段支护结构与边坡相互作用机理研究

文章在FLAC3D数值仿真分析的基础上,对隧道洞口段各结构相互作用机理进行了研究,得到了洞口段各构件相关力学参数的分布及变化规律,能较好地反映隧道洞口段的破坏机理,同时给出了相应变化曲线的拟合公式,对隧道洞口段设计与施工、土压力及稳定性研究等有一定的理论意义和参考价值。