多岩性构造带隧道洞口仰坡开挖变形分析技术

由于隧道洞口多岩性接触带、构造带,存在软硬岩交叉接触,致使开挖后围岩受到扰动出现应力释放及二次重分布,坡面岩土体会沿着坡面发生滑动及沉降,甚至局部失稳。本文提出采用MATLAB软件对某公路多岩性构造带隧道洞口段仰坡及两个典型断面其位移变形进行回归分析,验证隧道开挖过程的三维模拟技术,分析开挖过程中隧道仰坡加固前后的变形及受力情况。通过数值模拟与监测数据的对比分析,确定了采用设计变更后的喷锚支护加固方式能够有效的控制仰坡的变形及受力。     

玉皇山2#隧道进口仰坡滑塌处治技术

以银川—百色高速公路(G69)甜水堡至永和镇段玉皇山2号隧道为工程背景,对该隧道进口段仰坡坍塌处治技术进行了研究。对第一级和第二级仰坡按照现场实际地形以1:0.5坡率进行刷坡,坡面采用锚杆或者锚索框格梁加植生袋进行支护;第三级及以上坡面以1:0.75的坡率进行刷坡,坡面采用喷播植草防护。处治施工完成后,通过监测数据说明该治理方案效果明显,该隧道仰坡基本趋于稳定,再次滑塌的可能性降低,坍塌得到有效控制。     

重庆轨道交通某区间隧道与施工通道交叉段施工力学研究

为确保区间隧道与施工通道交叉段施工的安全和质量,研究了交叉段的围岩应力状态及变形机制,依托重庆轨道交通某区间隧道与施工通道形成的交叉断面特征,建立了三维有限元数值模型,分析了交叉段围岩位移、应力特征及塑性区特征,并结合现场监控量测资料,研究交叉段围岩应力分布和位移变化趋势。结果显示,在隧道交叉部位拱脚出现应力集中,拱顶处竖向位移出现突变,施工时需加强对这2个部位的支护和监控量测;隧道开挖会在左、右侧墙拱脚及左、右隧道之间的小净距区域形成塑性区,施工时需加强支护。研究成果可为隧道交叉段的设计、施工提供科学依据,对同类工程具有一定的参考价值。     

路堑顺层边坡稳定性分析及支挡防护数值模拟研究

为研究含泥岩夹层顺层白云岩边坡的变形特征、稳定性及支挡防护,以某路堑边坡为例,基于midas GTS有限元软件进行了数值仿真计算,并结合现场观测分析边坡开挖及支挡防护后的坡体变形特征、应力状态、塑性区分布、抗滑桩受力特性,以及边坡加固后的稳定性状态。结果表明,研究边坡开挖至路基标高后,泥岩夹层出露,其破坏模式为平面滑动,稳定性系数为0.92,边坡不稳定,需做进一步支挡;边坡开挖后预应力锚索在坡体表面发生应力集中,且产生了良好的反向约束力,改善了坡体内部的应力分布;坡脚施加抗滑桩后与预应力锚索共同约束坡体,防止其沿泥岩夹层滑动,起到了良好的阻隔作用,且二者相结合后固脚强腰效果良好,确保了边坡整体稳定与局部稳定;经长期观测,边坡采用抗滑桩+框架锚索等多种结构综合治理具有良好的支护效果。     

浅埋偏压连拱隧道洞口段围岩施工的力学响应分析

以某高速公路一座浅埋偏压连拱隧道为背景,在考虑洞身浅埋偏压和洞口仰坡耦合作用的条件下,采用Marc有限元程序对其洞口段隧道进行了动态施工模拟,系统研究了洞口段隧道围岩塑性区的分布和发展、正应力和剪应力的集中与转移,得出了偏压连拱隧道旌工的力学响应规律.研究结果对同类隧道的设计和施工具有参考和借鉴意义.     

渐变大拱段结构受力影响分析

壁板坡隧道是沪昆高铁上的第一特长隧道,采用分岔结构设计,其中渐变大拱段受力较为复杂。文中分析认为分岔隧道渐变大拱段力学特性的影响因素主要为开挖面积和扁平率,并分别分析了不同开挖面积和扁平率对渐变大拱段隧道围岩位移、应力、塑性区、初期支护轴力及弯矩的影响。     

留村隧道软岩施工技术

以留村隧道为工程背景,借助有限元软件ANSYS建立留村1号隧道软岩段施工过程的三维计算模型,对软岩地层隧道围岩变形、应力和塑性区做了分析研究。结果表明:随着隧道的开挖,核心土部分由于没有支护措施,产生了较大的塑性区;而隧道周围存在较小塑性区的主要原因是由于初期支护以及锚杆和超前小导管的作用限制了围岩塑性区的扩展。     

灯草塘隧道出口段高边坡预应力锚索动态监测

对预应力锚索应力分布状态的监测一直是岩土预应力锚固工程中的难题之一,研究如何将其应用于岩土工程预应力锚固体系的应力监测具有重要的理论意义与工程价值.简要介绍了灯草塘隧道出口段高边坡预应力锚索监测工程情况.通过动态监测及时掌握该边坡的锚索应力情况,为评价坡体的治理效果提供了科学依据.     

永蓝高速隧道洞口段仰坡治理研究

近年来我国各个地区的高速公路迅速发展,在山区公路的建设中必然会修建隧道。每条隧道的开工建设,首先要遇到和解决的就是洞口仰坡的稳定性和处治问题。隧道洞口一般地质、地形条件较差,是经常引起坍塌、开裂破坏的地段之一,故洞口段仰坡的稳定性是隧道设计和施工时必须认真对待的事宜。依托内蒙古二连浩特至广州高速公路湖南永州~蓝山段第三合同段隧道仰坡,通过查明遂址区工程地质、水文地质条件和围岩岩体特征、地质构造等,对隧道洞口仰坡的破坏模式和机理进行了研究,总结了隧道仰坡破坏的发展过程,并对洞口仰坡提出治理措施。     

厦沙高速公路云母石英片岩边坡稳定性评价及加固效果分析

通过对厦沙高速公路ZK113+630～+805边坡工程地质特征分析，确定可能的破坏方式，通过Sarma法进行稳定性验算，得到潜在滑动面位置，决定采用锚索加固方案。运用软件3DEC对比分析施加锚索前后的边坡，结果表明，若采用锚索加固，边坡应力分布会得到改善，水平向位移明显减小，坡脚塑性区减少，稳定性会提高，加固效果明显。     

软质岩体双连拱隧道施工力学行为研究

在软质岩体环境下,针对大跨度双连拱隧道施工过程中衬砌、中隔墙及围岩等结构受力状态复杂、变化频繁等特点,以某大跨径双连拱隧道为实例,对隧道施工开挖全过程进行了数值模拟计算,系统分析了隧道围岩、中隔墙随隧道的开挖和支护过程的应力及塑性区的发展、变化规律,得到了采用双侧壁导洞法施工时,隧道施工力学行为的变化规律,对同类隧道设计及施工具有参考意义。     

高速公路分岔隧道施工过程稳定性分析与监测研究

分岔隧道连拱段至小净距段的过渡处,中墙由钢筋混凝土变为原岩,施工过程十分复杂。采用三维数值方法和施工现场监测相结合的方法研究了分岔隧道施工过程中的稳定性,数值模拟了无支护开挖和施加锚喷、二次衬砌支护后隧道的受力及稳定性。计算结果表明,支护后稳定性显著增强,与现场监测结果对比一致,隧道整体稳定性较好,但是中墙产生较大的应力集中,靠近连拱段的小净距段稳定性较差;锚喷、衬砌支护对于减缓围岩应力集中程度,减少塑性区、降低位移量有明显效果。最后在保证隧道安全的基础上提出了隧道支护的优化措施。     

复合式连拱隧道曲中墙施工力学行为时空演化规律

为解决连拱隧道开挖过程中曲中墙安全承载问题，依托浙江省某在建复合式曲中墙连拱隧道，采用数值计算及现场监测手段对施工阶段曲中墙力学演化规律及偏压机制进行分析，并从设计、施工层面分别就曲中墙厚度及主洞施工步距对曲中墙应力及偏压影响规律进行研究。研究结果表明： 1）连拱隧道主洞上台阶开挖对曲中墙应力分布影响显著，此阶段应力增量约占应力终值的50%，曲中墙以承受竖向应力为主，横断面最小截面为受力最不利位置。2）连拱隧道非对称开挖造成曲中墙承受偏压荷载，导致曲中墙发生向先行洞一侧偏转，偏转现象在先行洞开挖过渡至后行洞开挖阶段尤为显著。3）曲中墙厚度对其应力分布、偏转效应影响显著，曲中墙厚度的减小降低了结构承载能力； 当曲中墙厚度为1.3 m时，曲中墙墙身应力急剧增大，曲中墙可能发生压溃失稳。4）主洞施工步距对曲中墙应力分布影响较大，但不改变曲中墙应力终值； 随着主洞施工步距增大，曲中墙偏压弯矩越大，偏转效应持续时间越长。     

乌沙隧道出口滑坡成因分析及治理工程设计

隧道开挖常常诱发仰坡及侧面边坡滑动破坏,严重影响公路建设的施工安全。以汕昆高速公路乌沙隧道出口滑坡为例,采用传递系数法计算了该滑坡的稳定性,并重点分析了仰坡滑坡和右侧滑坡的相互作用关系。结果表明:隧道区复杂的地形、工程地质条件、松散破碎的易滑地层、不利的软弱结构面等是滑坡形成的内因;降雨入渗作用和隧道仰坡开挖是滑坡形成的外因。对仰坡滑坡和侧面滑坡重叠部分的稳定性分析,应按照深层滑面和浅层滑面的计算结果,选取较小值（最不利稳定性结果）进行计算。根据计算结果,采用抗滑桩、异形桩间挡板、钢管桩和管棚等措施进行综     

桥隧过渡结构对边坡稳定性影响分析

当隧道洞口处于边坡坡面上时,隧道开挖亦对边坡的稳定造成影响,而当隧道与桥梁相连时,其过渡结构对边坡的影响更加复杂。以某隧道桥梁连接工程为实例,利用有限差分法,建立了桥隧过渡结构处的二维与三维数值模型。在二维情况下,着重研究了边坡的整体稳定性问题,包括单个与多个滑动面下的边坡的安全系数,以及极限状态下边坡剪应变以及水平位移分布。而三维情况下,分析了隧道洞门施工对附近坡体表面位移的影响,以及边坡局部滑移面的变化规律。结果表明,在保证边坡整体稳定性的前提下,桥隧过渡结构对边坡表面位移及局部稳定性有重要影响。     

隧道软弱围岩进洞稳定性分析

隧道进出洞口处是地质灾害多发的地段.以某工程为背景,采用有限元强度折减法,研究隧道开挖过程中安全系数的变化情况,对隧道进洞口浅埋段发生坍塌破坏的规律及机理作深入解释.计算分析表明,因为算例隧道处于坡脚位置,开挖引起边坡失稳是导致软弱围岩隧道进洞灾害多发的根本原因,针对这种地质条件下隧道进洞的安全隐患,对其设计和施工提出一些合理化建议.     

超浅埋大跨双连拱隧道三导洞+洞盖法施工变形特性分析

以厦门第二西通道(海沧隧道)超浅埋下穿兴湖路段双连拱隧道为依托,提出三导洞十洞盖法施工工法;采用数值模拟,研究施工工序对双连拱隧道中隔墙、边墙、初支及衬砌的变形影响规律.结果 表明:中隔墙及侧墙竖向位移在左右洞上台阶贯通后达最大值,当开挖预留核心土及中、下台阶时,中隔墙及侧墙均产生向上的隆起;开挖对中隔墙水平位移影响较...     

秦淮东河隧洞施工过程数值模拟分析

为保证秦淮东河工程西村隧洞的顺利实施,采用有限单元法对工程区的天然应力场进行数值模拟分析,建立三洞并线计算模型,分别从新挖河道、新建隧洞及上部覆土回填三个过程进行应力应变分析。提出分层开挖及回填的单层深度取值,监测分层开挖及回填时隧洞顶部位移及应力过程变化值。研究发现,隧洞进口处上部覆土约开挖四分之一深度时,存在边坡稳定隐患。覆土回填过程中,隧洞底部因竖向应力较大,而出现向上微拱变形。研究成果可直接应用于引水隧洞工程的设计计算和施工质量控制,可在类似工程中加以推广应用。     

既有连拱隧道旁新建大跨度连拱隧道开挖有限元分析

在既有隧道旁施工新建隧道时,开挖过程中需考虑对既有隧道支护安全性的影响。分析邻近既有隧道的双连拱隧道施工方法,新建隧道与既有隧道的相互影响因素,并以福建省长安连拱隧道为计算模型,详细分析新建双连拱隧道开挖过程中对围岩影响范围、塑性区、既有隧道衬砌位移及内部应力的影响,为类似隧道工程的设计、施工提供参考。     

复杂地质隧道施工的沉降变形分析

针对黄土隧道围岩强度低、自承载力弱、开挖变形大的问题,基于数值模拟法对黄土隧道施工过程模拟仿真,得到隧道围岩开挖溶洞的位移变形特征和应力变化,并给出相应的隧道变形沉降控制措施。研究结果表明:隧道开挖过程中,掌子面上部围岩形成一个U形的整体沉降区,由隧道表面延伸到拱脚处,边界接近垂直。隧道开挖对围岩影响集中在隧道中线35 m范围,掌子面前方20 m内,其中在隧道中线20 m,掌子面前方6 m沉降值达到总沉降的24%~45%,沉降集中在掌子面至初支护封闭阶段。实际工程中,可通过加强拱脚强度、提高初期支护和超前支护、减少封闭距离来有效控制围岩沉降变形。