水下盾构隧道合理覆盖层厚度的探讨

隧道覆盖层厚度是决定水下隧道长度的主要因素,目前对于合理覆盖层厚度的确定世界各国还没有一个统一的准则。水下盾构隧道合理覆盖层厚度需要综合考虑经济、安全两方面因素,通过工程类比、抗浮稳定性计算以及数值分析方法综合确定其合理覆盖层厚度。     

Ghomroud隧道工程中双护盾TBM的围岩收敛与挤压预测

Ghomroud输水隧道是伊朗中部输水系统的一个新的组成部分,目前,该隧道正在采用双护盾TBM进行开挖。Ghomroud输水隧道全长36km,主要穿过侏罗纪时期的变质岩。Ghomroud输水隧道设计的难点在于:覆盖层厚度达650m,其构造应力有形成高围岩应力的潜在可能。为防止TBM在破碎围岩掘进中发生事故,有必要对隧道掌子面附近区域作用于双护盾TBM周围的围岩应力进行计算。由于隧道掌子面附近区域的应力与应变为3D状态,采用平面状态来考虑存在一定偏差。根据收敛约束法,通过在隧道周边施加假定应力来模拟隧道掌子面效应。本文在收敛约束法的基础上,引入了一种新的方法来计算隧道掌子面效应对隧道掌子面区域围岩应力分布的影响。采用该方法可以预测可能产生干扰护盾的临界区域沿Ghom-roud输水隧道分布。通过这种方法得出的结果与双护盾TBM在Ghomroud隧道施工中遇到的卡塞情况刚好吻合。     

上软下硬地层地铁隧道安全覆岩厚度研究

上软下硬土岩复合地层地铁隧道拱顶以上覆岩厚度对围岩自稳起关键控制作用,然而目前关于隧道安全覆岩厚度及其一般规律尚无统一的认识和标准。基于此,文章首先采用有限元强度折减法对不同软弱地层厚度Hs和开挖跨度D下的地铁隧道安全覆岩厚度进行研究,得到了地铁隧道临界安全覆岩厚度Hrcv与软弱地层厚度Hs间的数学拟合方程,并绘制了临界安全覆岩厚度、软弱地层厚度与开挖跨度"H_(r_(cv))-H_s-D"三维空间分布图;然后通过对青岛地铁隧道施工过程监测数据进行统计分析,验证了隧道围岩自稳性及对周边环境影响的程度与安全覆岩厚度具有良好的相关性。     

地质雷达在隧道覆盖层不良地质检测中的应用

文章从地质雷达的工作原理入手,利用低频天线地质雷达对某高速公路隧道覆盖层的地质状况进行了探测分析,并提出了相应的工程防治措施。实践证明,低频天线地质雷达能有效探测隧道覆盖层地质状况,探测结果可靠。     

地形偏斜条件下连拱隧道“半明半暗”及“半路半隧”结构型式的比选

由于连拱隧道选址主要服从路线走向,不可避免地就会出现隧道洞口与地形等高线斜交的情况。如果隧道左右幅同时进洞,则会出现一边洞口切方边坡过高、而另一边隧道覆盖层明显不足的不利条件。在这种情况下,采用半明半暗或半路半隧的隧道结构型式具有较大的优势。文章以湖南省常吉高速公路殿会坪隧道为依托,采用ABAQUS有限元软件分析不同施工状态下围岩和结构的应力分布及位移的表现特征,对两种结构型式进行比选,分析它们的适应性,可为同类工程的设计和施工提供参考。     

不同地质条件浅埋偏压小净距隧道施工力学效应研究

在不同地质条件下浅埋偏压小净距隧道的施工力学效应会有很大不同,尤其在半软半硬岩层中,隧道开挖会破坏软硬岩层交界处软弱围岩的稳定性,其施工力学效应更为特殊。文章采用有限差分软件FLAC3D对15种工况下隧道开挖进行了模拟,对均质硬岩、均质软岩和竖向半软半硬岩中不同净距隧道的拱顶沉降、中岩墙的水平位移、中岩墙最大主应力和围岩塑性区进行了分析。结果表明,均质硬岩隧道拱顶沉降最小,竖向半软半硬岩隧道拱顶沉降和硬岩比较接近,软弱围岩隧道拱顶沉降最大;竖向半软半硬岩隧道中岩柱上部围岩稳定性较差,中部水平位移最大;隧道开挖引起软岩侧洞室上覆盖层围岩稳定性变差,可能引起隧道坍塌。     

马莱高速上虎峪隧道长管棚施工技术

上虎峪隧道进、出口均位于碎(块)石土堆积体中,地质条件极差,覆盖层较薄,为确保施工安全,进、出口均采用Φ108长管棚超前支护。对隧道长管棚施工技术进行了介绍。     

重载作用下铁路隧道底部结构动力响应特征及合理设计参数研究

文章基于动力有限元理论,采用激振函数模拟列车荷载,建立了重载铁路隧道结构与围岩的耦合数值计算模型,分别分析了不同矢跨比、填充层厚度和仰拱厚度对重载铁路隧道底部结构动力响应特性的影响。结果表明:重载作用下,隧道底部结构各部位的动力响应程度较常规铁路隧道更大,对结构的稳定性更为不利。同时通过研究得出了重载作用下,隧底结构不同力学指标的最大响应值及其出现的具体位置,进一步通过设置典型参数工况,探讨了重载双线铁路隧道底部结构的合理设计参数,对于重载双线铁路隧道底部结构,矢跨比、填充层厚度、仰拱厚度分别取为1/10~1/11、1.2~1.3 m和40~50 cm较为合理,能有效改善重载双线铁路隧道底部结构的动力响应及受力状态。     

基于耐久性的隧道结构设计的几个问题

隧道结构应在设计使用年限内满足结构的安全性、适用性和耐久性要求,目前隧道结构的耐久性设计方法还不够完善。隧道结构的耐久性不能仅仅按照提高材料的质量和加大结构厚度等构造要求进行设计,还应该采用多道设防的设计理念,结合结构安全性设计,综合考虑隧道结构在环境作用下的耐久性。文章结合隧道结构的耐久性,对复合式衬砌隧道结构设计中的几个问题进行了分析与探讨,并提出了解决方案。     

衬砌厚度不足对隧道结构安全性的影响分析

衬砌厚度不足缺陷的存在将显著改变隧道结构的力学状态,并对隧道结构的安全造成威胁。文章以Ⅳ级围岩双车道公路隧道为工程背景,采用数值模拟研究衬砌整体或局部厚度不足条件下隧道结构的安全状态。结果表明:衬砌厚度不足使缺陷处结构的轴力与弯矩减小,同时降低了结构的极限承载力,从而导致缺陷处隧道结构的安全系数显著降低;衬砌局部厚度不足对缺陷处隧道结构截面内力、承载力和安全系数具有显著影响,而对远离缺陷处隧道结构截面的影响相对较小;衬砌厚度整体或局部厚度不足时,衬砌厚度值与结构安全系数基本呈线性关系,经回归分析确定了满足结构安全要求的临界衬砌厚度值。研究成果可为存在衬砌厚度不足缺陷隧道的结构安全性分析及评价提供参考。     

厦门翔安海底隧道CRD法中各施工部对拱顶下沉的影响分析

文章以厦门翔安海底隧道陆域段软弱地层大断面浅埋隧道CRD法施工为工程背景,结合现场位移监控量测和实际施工情况,对不同开挖顺序下CRD法中各施工部对拱顶下沉的影响进行了分析研究。研究结果表明,翔安隧道CRD法拱顶下沉为台阶状上升曲线,最后趋于稳定;各分部开挖引起的拱顶下沉量具有一定的比例关系,可用于对最终拱顶下沉量的预报和控制指示;各分部仰拱及时闭合是控制最终下沉量的关键;采用CRD1、3部超前施工比CRD1、2部超前对控制拱顶下沉较为有利;施工中应重点监测和控制最早开挖的CRD1部拱顶下沉。     

高烈度地震区公路双连拱隧道地震动力响应研究

针对目前尚未对高烈度地震区双连拱隧道这种特殊的结构形式进行具体深入的动力响应研究的现状,从土-结构相互作用模型出发,运用数值分析方法对连拱隧道进行了三维弹塑性分析,主要研究水平方向上传播的剪切波所引起的双连拱公路隧道的地震动力响应。从计算结果看出,随着埋深的增加,双连拱隧道衬砌的水平位移逐渐减小,衬砌内力逐渐增大,而变化趋势逐渐平缓;随着中墙厚度的增加,隧道衬砌水平方向的位移峰值逐渐增大,因此建议采用2.2 m厚中墙。研究结果表明,连拱隧道衬砌的仰拱、墙脚及拱肩为抗震的薄弱环节。     

新寨隧道进口浅埋偏压隧道施工技术

新寨隧道位于西秦岭褶皱系中,节理裂隙发育,岩体破碎。进口段位于滑坡左侧边缘,洞门左侧发育冲沟一条,最小埋深13～18 m,在此偏压、浅埋、软弱围岩条件下安全进洞施工难度极大。论文以在建新寨隧道为依托,较详细地记录、分析、总结了施工全过程,得出一些处理类似问题的经验,在指导自身施工的同时,还对类似隧道的施工有着借鉴、指导意义,具有很大的经济效益和社会效益。     

烟大渤海海峡隧道的可行性研究探讨

文章从环渤海及沿海地区的经济发展需要和渤海海峡的自然、地质条件等情况出发,论述了修建渤海海峡跨海通道的必要性,研究分析了海峡通道的“南桥北隧”方案,并对海底隧道的不同方案及其施工方法进行了比较。回顾和展望了世界各国和我国修建水底隧道的情况和规划前景,以我国目前的隧道技术水平和经济实力为依据,论证了在近几十年内修建渤海海峡隧道的可行性,并提出应尽快组织力量进行渤海海峡隧道的前期地质调查及规划工作。     

大伙房输水隧洞混凝土衬砌层的地震响应分析

文章结合大伙房输水隧洞二期工程,考虑围岩与衬砌层、水体与衬砌层的相互作用,采用现代岩体力学模型,对其进行模态分析和时程分析,分析了混凝土衬砌层的动力特性和地震响应,探讨了埋深、衬砌厚度、围岩弹性模量和水体等因素对混凝土衬砌层地震响应的影响;并指出衬砌层的环向应力是地震破坏作用的主导,埋深和围岩弹性模量是影响衬砌层地震性能的重要因素,衬砌厚度和水体的影响较小。     

基于灰色Verhulst模型的噬道拱顶沉降预测

文章通过对隧道拱项沉降机理的分析，提出用灰色Verhulst模型对隧道拱顶沉降进行预测，并结合重庆市轨道交通I号线7标大坪车站工程隧道拱顶沉降预测实践，验证了灰色Verhulst预测模型具有简单、经济、预测精度高的特点，可以合理的预测隧道拱顶沉降。     

重庆朝天门两江隧道工程可行性探讨

文章探讨了目前国内过江隧道的建设情况及修建过江隧道的优越性,针对重庆市都市发达经济圈交通联系不便的现状,提出在朝天门修建两江隧道的方案。通过对隧址区的地质条件、隧道的经济效益,以及隧道修建和运营的技术的可行性分析,证明在两江修建隧道是适宜的。它既符合可持续发展的需要,又符合国防建设的需要,并且对都市的经济快速发展和环境保护都起着重要作用。     

某大断面双线隧道围岩量测分析研究

围岩量测的目的旨在收集可反映施工过程中围岩动态的信息,据此判定隧道围岩的稳定状态,以及所定支护结构参数和施工的合理性。文章通过对某特长大断面双线隧道的拱顶下沉、水平收敛等监测数据的收集整理,并利用图表进行分析研究。结果表明:隧道开挖后围岩的变形具有时间相关性和空间相关性。基本变形规律为急剧变形—缓慢增长—基本稳定三个阶段,并且具有变形较均匀、收敛速度快、变形小、拱顶下沉较水平收敛变形大的特征,这是地质条件、施工技术、周围环境综合作用的结果。监控量测结果表明,隧道围岩自稳能力和支护结构较强。围岩变形分析动态反馈于施工中,取得了令人满意的结果。     

坪石板隧道大跨断面施工技术

坪石板隧道全长154m,为双线变四线大跨单洞隧道,有三种不同断面形式。其中,大跨段具有环境复杂、浅埋偏压、围岩破碎等特点,施工难度较大。文章主要介绍了大跨段的工程特点、施工方法,以及自进式中空锚杆超前大管棚支护、双侧壁导洞法开挖等施工技术。     

高烈度地震区山岭隧道模型试验研究

以雅泸高速公路高烈度地震区某山岭隧道为背景,对山岭隧道结构地震动力响应进行了大型振动台模型试验研究。试验表明,在隧道洞口段模型土表层裂缝均先从隧道拱顶偏向两侧45°角位置出现,然后斜向向上扩展;在隧道洞身段进出口纵向及斜向裂缝数量较多,大部分裂缝延伸至环向裂缝后终止。在隧道洞身段试验中,拱顶内缘和两侧边墙中部衬砌外缘出现拉裂性裂缝;在仰拱部位出现剪裂性裂缝或压裂性裂缝,并有不同程度的错动,是受地震影响最大的部位。