顶弧侧壁法及其在隧道洞口段施工中的应用

隧道洞口段大多属于强风化带,围岩一般松软破碎,通常夹有土层,地质情况复杂,是设计及施工中的难点,亦是工程界亟待解决的问题。笔者应用岩土力学理论,提出了能对围岩进行主动维护的顶弧侧壁工法,并以深圳某隧道洞口段的施工为例,介绍了该法的特点及施工要点,取得了良好的工程应用效果。     

物探技术在岩土参数测试中的应用

论述了物理勘探及检测技术引入岩土工程领域的必要性。提出了声波技术与岩土工程领域的三个结合点,每个结合点中声波技术的应用以及对岩土工程领域可能起到的促进作用。介绍了声波技术在岩土工程领域中的发展过程,提出了物理勘探和检测技术在岩土工程领域,特别是边坡工程应用中应注意的问题。     

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.     

超大断面高速铁路隧道洞口段围岩失稳机制分析

隧道施工的难点主要集中在隧道进出口段,一般会出现诸多不良地质问题。该文针对"沪昆客专长昆段"重点工程某隧道出口段出现的不良地质现象,结合工程实际,通过采用有限元分析出口段三台阶七步法开挖上台阶后围岩失稳机制,并通过监控量测数据进行分析印证,为后续类似的工程实践提供参考。     

浅埋双洞错距山岭隧道洞口段地震响应试验研究

由于岩土非线性本构模型以及地震动力方程的复杂性,采用数值模拟或解析法分析隧道抗震性能均存在一定不足,因此模型试验仍是当前研究隧道抗震的有效途径。以强震区勒不果喇吉隧道为原型,设计相似比为1∶30,以河砂、机油与粉煤灰热融混合料作为围岩的相似材料,以石膏作为隧道衬砌相似材料,在隧道模型衬砌内外侧对称粘贴应变片以监测应变应力值,同时在隧道模型及振动台上安设结构加速度计来反演模型围岩的地震响应,采用大型振动台模型试验研究浅埋错距双洞隧道洞口段震害特征与工程减震措施。结果表明:隧道模型围岩对输入地震波有较明显的扩大效应,其频率谱也发生了改变,15 Hz以下频段的地震波得到了强化而其余频段发生衰减;岩土体对隧道结构的约束作用减轻了隧道结构的地震响应,按照模型试验相似比换算,可以将45 m作为隧道洞口段抗震设防长度;隧道墙角位置与仰坡拱肩45°角处为山岭隧道洞口抗震的薄弱环节;洞口段错距部位的震害要比其他部位更加严重,设计中可以考虑在错距部位适当增加岩土体积,以增强该部位的岩土约束作用;地震波作用下浅埋双洞错距山岭隧道地下结构之间存在较强的动力相互作用;在隧道结构周围设置大阻尼结构减震层可以有效降低隧道洞口的地震响应,减弱衬砌应变损伤。     

长沙理工大学桥梁与结构工程学院

长沙理工大学桥梁与结构工程学院设有土木工程(桥梁工程、建筑工程、岩土工程、隧道与地下工程方向)和工程力学两个本科专业以及桥梁与隧道工程学科博士学位点、桥梁与隧道工程、结构工程、岩土工程、工程力学四个硕士学位点,并已具有同等学力硕士学位和工程硕士学位授予资格。该院现有教职工126人,其中教授15人,副教授40人,具有博士学位者16人,有一支理论功底深厚、学术作风严谨、工程实践经验丰富的师资队伍。该院下设工程力学、结构力学、桥梁工程、工程结构、施工技术与管理、岩土工程和隧道与地下工程七个教研室；结构试验和工程力学两大实验中心以及岩土工程实验室桥梁工程、结构工程、岩土工程等研究所以及土木工程结构检测试验中心。拥有一个省级重点学科,一个省级重点实验室,一个省级示范实验室和一个国家与地方共建实验室。近年来,该院的四大学科承担了大量的科研任务,获得省部级科技进步奖17项,湖南省优秀教学成果奖7项,公开出版专著与教材16本,发表论文400余篇。桥梁与隧道工程学科在桥梁结构可靠度理论与优化设计、桥梁结构分析与工程控制、桥梁结构理论与新技术新工艺等方面的研究处于国内先进水平,取得了一批高水平的成果。结构工程学科在钢筋混凝土结构、配筋砌体结构、钢结构等学术领域已形成特色,正在跻身国内先进水平的行列。岩土工程学科以隧道与地下工程、土力学与地基基础、边坡稳定分析与加固等为研究方向,近几年承担了国家、省自然科学基金等项目30余项。工程力学学科在断裂理论和应用、振动理论及其工程应用等方面进行了较深入的研究,具有一定的特色。     

Ⅴ级围岩大断面隧道开挖步序及对边坡稳定性影响研究

以重庆某高速公路Ⅴ级围岩大断面隧道为研究对象,采用FLAC3D软件对开挖步序及对边坡稳定性影响进行研究,在隧道洞口段,基岩为泥质砂岩,自身稳定性较差;岩土剪应力的变化情况在岩土分层界限上部非常显著,此时将造成剪应力和后岩土拉应力的屈服现象。在洞口段边坡刷坡后,造成覆填筑土坡体前沿局部块体出现较小抗滑力,促进该局部块体发生滑移;由于前沿块体发生滑移而造成后方块体支挡作用的降低,从而出现后方块体向前滑移。进行隧道开挖的过程,能够确保隧道上方岩体具有足够的提供移动临空面;地表沉降现象将会伴随隧道埋深较浅时出现;滑移现象将会伴随坡体前沿岩土向下沉降而发生,从而造成岩土体的滑移产生持续性作用;边坡岩土体开始向前滑移,进一步增强推力,使隧道支护结构发生显著变化,产生边坡岩土体前移的情况。     

新型岩土相似材料的力学试验研究及应用

介绍了国内外近几十年来岩土工程地质力学模型试验相似材料的研究现状,并分析了它们的优缺点.结合西部几个重大的隧道及地下厂房的地质力学模型试验研究,给出了一种新型的岩土工程相似材料,由铁精粉、重晶石粉、石英砂、松香酒精溶液等材料经一定的配比研制而成.通过实验室的单轴抗压强度试验、假三轴试验、巴西试验等经典力学试验研究这种复合材料在不同配比条件下的力学特性,从而使这种复合材料能用于不同工程的物理模型试验,并成功用于某大型分岔式隧道的三维地质力学模型试验中.试验结果证明,这种新型岩土相似材料能很好的满足不同工程物理模拟的需要,值得在以后的模型试验中得到推广.     

某大断面隧道穿越F_1断层坍塌处治技术

为解决大断面黄土片麻岩隧道穿越断层带坍塌后围岩破碎、无法自稳、处治困难等一系列问题,确保安全快速通过坍塌段,以厥湾隧道坍塌处治工程实例为依托,在隧道坍塌原因分析的基础上,对如何有效处治隧道断层带坍塌进行详细论述与总结,并给出了隧道坍塌段掘进施工的关键技术措施。工程实践证明,隧道处治效果良好,三台阶七步开挖法在穿越断层带施工合理可行,为类似隧道工程施工提供了借鉴。     

基于岩土控制变形工法的宁波野猪山公路隧道施工技术探讨

岩土控制变形工法具有经济和施工进度的可控性,在欧洲隧道建设中被广泛采用。本文依托宁波野猪山隧道工程,介绍了公路隧道采用岩土控制变形工法施工的探索尝试,从设计施工技术、施工效果现场监测、经济性等三方面分析,分析结果显示在类似该软弱围岩地质条件下,采用岩土控制变形工法施工具有较好的适用性、安全性和经济性。随着国内施工人工费高涨和施工安全的日益重视,以机械化施工和大断面开挖为特色的新意法施工方法,在施工造价和施工进度的控制方面具有极大的优势和竞争力。     

断层影响下隧道围岩稳定性的数值分析

断层等软弱结构面是隧道工程中最常见的一类规模较大的地质不连续面。诸多工程实践和研究表明,隧道围岩的变形与破坏大多受到断层等软弱结构面的控制。结合大华岭隧道施工过程,根据隧址区断层实际走向、断层面产状与隧道轴线不同夹角,利用基于有限元方法的岩土与隧道分析系统(MIDAS/GTS)对断层影响下的隧道围岩稳定性进行数值模拟分析,以DX(V)位移等值线数据分析为例,分析了特定施工段支护前后沉降对比及位移量,讨论了围岩和支护体系的结构状态及工程效果。该方法可为同类隧道设计、施工和研究提供有益借鉴。     

矿山法扩挖盾构隧道修建大断面隧道施工技术

郑州市地铁2号线左线隧道与1、2号线联络线隧道交叉段合建,为解决其周边环境复杂及施工工期紧张的问题,在部分合建段采用矿山法扩挖盾构隧道修建大断面区间隧道的技术,即小直径盾构先通过扩挖段,并使用全环特殊钢管片拼装隧道,然后结合矿山法,采用中立柱+临时仰拱的台阶法施工工序,反向扩挖盾构隧道,最终形成大断面区间隧道。工程实践表明,采用该技术节约3个月工期,并将地面沉降控制在25.1 mm以内,取得了较好的应用效果,可为类似工程提供参考。     

亭子坝隧道二次衬砌裂缝成因分析与修复

隧道二次衬砌开裂是一种在隧道建设工程中经常出现的危及结构安全的重大安全隐患,其出现是由于不良地质、岩土工程勘察精度、结构设计、施工方法选择等因素导致的,目前的常规处理方法施工要求高、操作难度大,效果难以保证。文中结合厦门至成都高速公路湖南省汝城（湘赣界）至郴州公路第23合同段亭子坝隧道二次衬砌开裂处治,引入粘贴碳纤雏布技术,说明了该处治方案的施工技术及实施效果。     

隧道进口段坡体裂缝发生与控制机理

隧道进口施工一直是困扰大型隧道施工的技术难题,在偏压地段更是如此,结合张家口至石家庄高速公路北口隧道进口段工程,针对工程开挖后初期支护和坡体产生裂缝这一隧道进口段代表性工程问题展开了专项研究。采用理论分析与监测试验相结合的研究方法,在全面研究偏压隧道进口段工程裂缝发生机理的基础上,提出了非均匀支护控制措施,并通过控制效果监测数据的稳定性评价验证了机理和措施的合理性。研究结果表明:基于围岩压力和隧道开挖后松动圈、塑性区及变形计算理论,通过支护结构特征曲线与围岩支护需求曲线相结合,分析了北口隧道进口段初期支护和坡体裂缝发生机理;在裂缝发生机理研究的基础上,基于支护结构刚度思想确定了非均匀支护参数。     

浅埋大跨软弱围岩隧道施工技术

鹅公岌隧道是深圳盐田～坝岗高速公路Ａ段的重点工程，左、右洞长度分别为２７５ｍ、２２５ｍ，隧道斜穿鹅公岌山体，西洞口暗洞浅埋２～１２ｍ，占总长的４２％，单洞开挖断面１５０．６２ｍ２。隧道岩土体结构松散，遇水易软化，围岩稳定性极差。本主要介绍鹅公岌隧道Ｉ类浅埋地段施工方法、质量要求、监控量测及信息反馈等。     

论喀斯特地形隧道施工技术

在隧道工程中,当施工段存在溶洞问题时,往往会给施工带来一定的难度。因此在岩溶地区进行隧道施工时,应采取措施解决溶洞问题。本文笔者将结合具体的隧道工程实例,针对岩溶隧道的复杂性,简要探讨岩溶地区隧道施工的处理方案,希望能对类似工程起到借鉴作用。     

基于变分法原理的浅埋隧道围岩压力上限研究

浅埋段隧道上覆岩土厚度随埋深发生变化,且受地形条件影响,有必要考虑埋深对隧道支护结构设计的影响。为得到变化埋深条件下洞口浅埋段的围岩压力分布和影响长度,基于Hoek-Brown 破坏准则,采用极限分析上限理论,得到浅埋段隧道上方塌落体的构成曲线,并基于变分法原理获得浅埋段隧道极限支护力(反力为围岩压力)沿隧道轴向的变化规律曲线。通过分析,得到以下结论: 1)围岩压力随上覆土厚度增加而呈曲线增加; 2)依据围岩压力随距离(埋深)的变化关系可以得到浅埋段的有效影响范围,超过影响范围的围岩压力几乎不随埋深变化,可以视为深埋段; 3)围岩压力和浅埋段临界范围不仅与岩土材料参数有关,也受到隧道断面宽度和地表坡度的影响。     

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。     

新建路基与隧道同步施工合理工序分析

依托绍兴市镜水路南延工程与杭绍台高速公路坝头山共线叠加段路桥隧工程,针对路基与隧道工程同步建设施工风险高等突出问题,研究并优化两者交互施工工序,通过有限元分析和监控量测,模拟先施工隧道后开挖路堑、先开挖路堑后施工隧道及先开挖部分路堑后施工隧道再开挖剩余路堑的三个方案;对比分析变形、内力、塑性区分布等变化特征,提出合理的施工方案;监控量测很好地吻合仿真计算,成功控制了施工风险,可为类似工程提供参考。     

简述高速公路富水破碎段隧道施工工艺

水和隧道岩石完整性是影响隧道施工安全的2个最重要的因素,富水破碎段隧道地质情况复杂,风险系数高,施工难度大。本文结合工程实例,简要介绍富水破碎段隧道的开挖、支护、衬砌等施工。