不稳定岩堆体中隧道修建技术

本文对曾家坪隧道、金竹林隧道等典型岩堆体隧道的设计参数、施工措施、工程效果以及监测资料进行了统计、分析,并用ANSYS程序对曾家坪隧道浅埋段的施工进行了模拟,同时参考国内外其它松散岩堆体中隧道施工情况,提出了不稳定岩堆体隧道的支护参数、防坍塌措施以及加固、抗滑措施和相应的施工工艺.     

过岩堆体地段的隧道施工技术

本文简要介绍了内昆铁路垭口隧道进口段通过岩堆体地段的开挖、支护、衬砌及施工监测情况，并总结了隧道通过岩堆体的施工技术和施工经验，可供参考借鉴。     

过岩堆体地段的隧道施工技术

本文简要介绍了内昆铁路垭口隧道进口通过岩堆体地段的开挖，支护、衬砌及施工监测情况。并总结了隧道通过岩堆体的施工技术和施工经验，可供参考借鉴。     

考虑空间效应的岩堆体隧道管棚力学模型研究

针对现有管棚弹性地基梁模型中基床系数确定方法的不足,研究不同弹性模量、泊松比以及围岩应力释放率下岩堆体隧道洞口段掌子面附近围岩基床系数的分布规律,建立考虑空间效应的岩堆体隧道管棚弹性地基梁模型,进一步结合某岩堆体隧道工程实践,分析了管棚挠度分布的影响因素。结果表明:考虑隧道开挖空间效应的管棚弹性地基梁模型与实测更接近,可以更真实地反映管棚的受力变形行为。管棚变形行为与围岩弹性模量、泊松比等力学参数,开挖进尺、开挖高度、管棚钢管刚度等施工参数,以及应力释放率、隧道埋深等因素密切相关,影响因素多,力学机制较为复杂。对于岩堆体隧道浅埋段,开挖进尺宜取1m左右,开挖高度取3~6m间较合适,宜采用108mm及以上大直径管棚,并采取预加固措施。结论可为岩堆体隧道洞口浅埋段施工参数的合理选择提供理论依据。     

成昆铁路杨家湾隧道进洞综合技术研究

在特长隧道的施工过程中,安全进洞是隧道施工的重中之重。新建成昆铁路杨家湾隧道洞口上方岩堆出现宽大裂缝,同时伴有下滑趋势。为了保证隧道洞口的施工安全,对隧道洞口的滑坡体进行了综合处理:采用预加固桩及锚索框架梁来保证滑坡体稳定,采取"桩基托梁+护拱"的结构形式保证隧道纵向的稳定性,并配合施工排水及回填。位移监测表明,施作加固措施后,有效地控制了洞口上方岩堆体的下滑趋势,而且可以同步控制洞内、洞周收敛。     

高速铁路桥墩偏移成因分析及防治对策

一在建高速铁路简支桥梁上轨道观测数据显示,连续5座桥墩均发生横向偏移,最大偏移量已达22 mm。本文结合桥梁地质资料,分析了相邻隧道弃渣对桥址岩堆体的影响及岩堆体的蠕动滑移对桥墩基础的破坏作用,提出了针对性的处理措施,保证了桥梁结构的安全。研究结果可为以后的设计和施工提供技术参考。     

地铁隧道地震动力响应三维数值分析

文章依托广州地铁花都广场站—马鞍山公园站区间隧道工程,建立地铁隧道地震动力响应三维数值分析有限元模型,计算分析水平向地震荷载作用下的地表位移、隧道结构动力响应,并计算分析了不同阻尼、边界条件等计算参数对隧道结构动力响应的影响。     

某高速公路岩堆体特征及对路基工程影响分析

研究目的:四川某高速公路威远段为典型的四川盆地红层地貌,分布有大量的岩堆体,如处理不当,将对高速公路的安全以及投资控制带来极大的风险。本文从岩堆体形态、物质组成及物理力学性质,以及地下水等影响因素入手,对岩堆体路基工程的稳定以及工程措施进行分析。研究结论:(1)段内岩堆体形态较为单一,大多呈单坡型,对于路基工程可能引起的岩堆体失稳,锚固桩是主要加固措施;(2)岩堆体上部一般为低液限黏土夹碎石,下层为块石土夹低液限黏土,具有明显的分层性,土石界面以及两种土层的分界面均为最可能的潜在滑动面;(3)地下水较为发育,应加强坡面及岩堆体内部排水;(4)本文研究成果可为类似工程提供参考。     

五爪观隧道不良地质段处治

五爪观隧道位于宜万铁路宜昌至利川段,隧道区域内地质条件复杂。本文就隧道施工中遇到的岩溶、岩堆等不良地质问题,提出了相应的处治措施,保证了施工的顺利进行。     

综合勘察在石流坡地区线路方案选择中的应用

研究目的:通过采用综合勘察准确地查明石流坡的分类、分布范围、分布厚度、地质成因、稳定程度等,评价其对铁路工程的影响,为线路安全通过岩堆提出解决方案.研究结论:(1) 岩堆的组成成分为岩块、岩屑,粒径很大;岩块之间空隙较大,级配不良,在重力和地下水的作用下缓慢移动,危及铁路安全.(2) 石流坡空隙中充填大量的细粒土,并长满灌木和乔木,是比较稳定的.通过综合勘察,查明隧道绕避方案中通过岩堆地区的隧道围岩条件较好,有利于线路通过.(3) 经过技术经济比选,隧道绕避方案优于路基方案,最终选择隧道绕避方案.     

隧道下穿暗河施工技术

研究目的：通过对五爪观暗河的处理，总结出一套经济合理、安全可行的隧道下穿暗河的施工方法，确保隧道施工及运营安全，为类似工程积累经验。研究方法：工程类比和现场试验。研究结果：通过采用上游注浆截流堵水使地下暗流走行于隧道之上、岩堆体内深孔注浆堵水加固相结合治理暗河方案，以及洞外堆积体内动水注浆、洞内小导管注浆、台阶法开挖、强支护，隧底钢管桩注浆加固等一系列工程措施，五爪观隧道成功下穿暗河。研究结论：在岩堆体敞开式边界条件及高富流动水状态下，根据暗河工程地质和水文地质条件，采用“分区分序、多泵联合、多浆组合、快凝早强”等关键技术，可有效解决注浆截流、抬高地下水位、隧道下穿暗河堆积体开挖支护的施工难题。     

盾构隧道下穿江南防洪堤有限元分析

本文通过三维有限元计算真实模拟了盾构隧道下穿江南防洪堤的施工力学行为,从而更为准确地评定施工过程中隧道和防洪堤的结构安全性,并根据有限元计算结果提出相应的工程控制措施。     

基于壳单元的盾构隧道参数化结构计算与验证

三维壳单元较二维梁单元能更精细地模拟管片结构受土体作用下的力学行为。为了推广三维壳单元隧道结构计算模型在大直径盾构隧道结构计算中的应用,提出基于壳单元的参数化隧道结构建模方法(Shell element-based Parametric Tunnel Structure Modeling,SPTSM)。SPTSM基于隧道中轴线及截面半径参数,能自动生成由壳单元所组成的隧道模型。在模型中,相邻环之间的壳单元公共边被定义成线性铰,以此模拟管片环缝间的接头刚度;管片纵缝间的接头刚度通过均质圆环法引入折减系数进行替代;壳单元节点被施加荷载压力、地层弹簧及约束支座,以模拟管片结构与围岩之间的力学行为。SPTSM提供了结构自动建模算法和壳单元节点荷载的自动计算算法,并通过调用Karamba3D有限元结构计算内核,实现盾构隧道结构的建模-计算一体化。将SPTSM应用于杭州某大直径盾构隧道工程76 m区间段,对比结构变形的计算和实际检测结果,验证SPTSM的合理性。SPTSM能自动建立精细的三维壳单元盾构隧道结构模型,并同时完成荷载压力、地层弹簧、线性-铰刚度以及约束支座的布置和设定。对比点云扫描的结...     

高地应力断层破碎带衬砌力学特性对比与分析

以高地应力区某穿越断层破碎带隧道为工程依托,通过三维数值模拟来分析随着掌子面推进过程中的围岩空间应力场的状态及其变化趋势。首先,根据弹性衬砌模型计算结果判断衬砌结构是否还处于弹性状态;其次,按照弹塑性衬砌模型进行某穿越高地应力断层破碎带隧道三维数值模拟。计算结果表明:高地应力区穿越断层破碎带隧道三维数值模拟应该采用弹塑性衬砌结构;弹性计算模型与摩尔—伦计算模型分别计算所得衬砌结构关键点位移量差别较大,弹性衬砌模型计算得到关键点位移均小于摩尔—库伦衬砌模型所得到的量值,且约为摩尔—库伦模型计算所得量值的50%;拱顶和拱腰主应力波动范围在掌子面通过z=-50 m平面前0.5B(B为隧道宽度)和通过后1.5B范围,墙脚主应力波动范围在掌子面通过前1B和通过后0.5B范围;弹塑性衬砌计算的主应力较弹性衬砌计算的主应力大;揭示了某穿越高地应力断层破碎带隧道衬砌的破坏形式与潜在破坏面。     

水-土-结构耦合作用下地铁区间隧道抗震仿真分析

针对济南市地铁区间隧道结构,基于三维比奥固结渗流理论,运用时程分析方法,利用FLAC~(3D)5. 0软件建立了地铁区间隧道三维有限元计算模型,研究了水-土-结构耦合作用下区间隧道的地震反应,以及地下水渗流作用对地铁区间隧道抗震性能的影响。结果表明,考虑地下水渗流后区间隧道位移和内力地震响应规律与不考虑地下水渗流时相同,但区间隧道各点位移、洞顶和洞底的相对位移增大;渗流作用下,隧道的弯矩、剪力有所下降,轴力有所增大。     

敖包梁隧道围岩与支护结构稳定性研究

隧道围岩与支护结构稳定性问题一直倍受岩土工程界关注。采用室内试验方法研究煤系岩层高岭石峰值及峰后力学特性,基于Mohr-Coulomb强度准则的岩石峰后应变软化理论,构建敖包梁隧道三维有限差分数值模型,计算隧道围岩变形特征曲线及纵剖面变形曲线,结合收敛-约束法分析隧道围岩与支护结构安全稳定性,通过现场监测,验证数值模型及计算方法的合理性。研究表明:采用理想弹塑性模型计算的隧道围岩安全系数小于应变软化模型的计算结果;分析现场监测数据可知,考虑应变软化的围岩与支护结构相互作用关系更符合工程实际情况,采用收敛-约束法计算隧道安全稳定性更加直观。     

京沪高铁西渴马隧道初期支护受力特征分析

结合京沪高铁西渴马隧道工程,建立三维数值计算模型,根据相关勘察设计资料选取隧道围岩、注浆锚杆和初期支护力学参数。从隧道围岩最大主应力、最小主应力和塑性区等方面分析围岩的受力特征;从喷射混凝土受力和锚杆受力方面分析隧道支护结构应力特征。通过对现场典型断面实测,计算得到支护结构弯矩最大值处的最大压应力2.41 MPa,表明现行支护参数满足安全性要求。     

地铁盾构区间上方深基坑开挖对隧道的影响分析

在已建地铁盾构隧道上方近距离开挖深基坑工程中,隧道上浮、基坑回弹隆起和隧道结构变形是施工过程中控制的难点.利用三维数值计算方法,研究基坑开挖过程中盾构隧道的变形规律,并提出可采取的加固措施,分析如何运用时空效应原理,分层、分段开挖基坑,以减小基坑回弹量,确保盾构隧道结构的安全.     

整体和浮置式道床隧道结构动应力计算分析

利用ANSYS有限元软件,建立了整体道床和浮置板道床情况下隧道结构三维模型,通过对应实测轮轨力的输入,计算得到2种道床下隧道下层结构动应力的分布情况和大小。结论是,浮置板道床对于下层隧道结构动应力影响相较于整体道床小很多,且无论横向还是纵向动应力分布都更加均匀合理。从长远来看,钢弹簧浮置板轨道结构在满足减振降噪的功能前提下,可以有效减小轮轨力造成的隧道结构附加沉降。     

大管棚超前支护施工技术

在长大隧道施工中,为了保证施工安全、稳定、快速地进行,可在软弱围岩、断层破碎带、岩堆等不良地质地段进行超前预支护。介绍了大管棚超前支护施工技术。