大断面连拱隧道暗挖工法数值模拟研究

浅埋双连拱隧道开挖分部及支护措施繁多,围岩与结构相互作用关系复杂,地表沉降及围岩变形特性与经典沉降槽理论相差较大,工法选择以经验判断为主.针对上述问题,以石家庄六线隧道下穿既有石太直通线双连拱隧道为工程背景,运用有限元分析软件,建立平面应变数值仿真模型,分析三种工法条件下围岩应力、塑性区发展、支护结构内力及地表沉降的特征及规律,为以后类似的工程设计及施工提供借鉴、参考.     

城市超小净距暗挖隧道施工动态数值模拟分析

采用CRD工法及相关辅助工法对在冲积层中,洞间距仅为1 m,围岩软弱的城市浅埋双洞隧道进行暗挖施工,用数值模拟方法实现了这一复杂开挖施工过程.该方法主要运用有限差分程序,利用应力释放法及三维实体模型对隧道的开挖施工过程进行了三维动态模拟分析,总结了隧道拱顶、地表、地层沉降规律,研究了开挖施工中地层的塑性破坏区变化情况和中间岩柱的受力特点等,并将模拟数据与相关实测数据进行比较,认为此法合理、可行,可为以后的设计和施工提供参考.     

大断面浅埋土质隧道施工工法优化分析

为探明大断面浅埋土质隧道在不同施工工法开挖下的变形及支护力学响应特征,寻求适用的工法,以宁安铁路钟鸣1号隧道工程为依托,采取现场试验与数值模拟相结合的方法,研究该类隧道在3种不同工法下的洞周及地表变形、围岩塑性区分布范围、初期支护及二次衬砌内力变化规律。研究结果表明：大断面浅埋土质隧道围岩变形有明显的空间效应,开挖面处预收敛变形所占比例约40%-50%;CRD法与六步CD法施工在控制洞周及地表变形方面明显优于三台阶临时仰拱法,且开挖产生的围岩塑性区分布范围小,两者均能满足围岩及支护稳定性的要求,而CRD法较六步CD法施工工期稍长、造价稍高,因此六步CD法为该类地层隧道施工的优选工法。     

地铁盾构隧道施工对地表沉降的影响分析

以郑州市轨道交通5号线某区间盾构隧道开挖工程为例,采用FLAC3D数值模拟软件进行建模分析,将数值模拟软件得出的隧道开挖引起的地表沉降值与实际测量的数值进行对比,得到以下结论:隧道拱顶处沉降最大,拱底处隆起最大;研究断面的横向沉降均呈W形分布;断面一地表最大横向沉降值为14.6mm,对应的数值模拟得到的最大横向沉降值为14.2mm;断面二地表最大横向沉降值为7.6mm,对应数值模拟得到的最大横向沉降值为7.2mm,可知横断面沉降的实测值和数值模拟值吻合度较好,说明数值结果比较可靠。对于地表纵向沉降,开挖过程中,掌子面前方一定距离处地表形成隆起,这与盾构机与土体之间的摩擦有关,在开挖之后距离掌子面20m左右地表沉降基本趋于平稳,左右线的实测值与数值模拟值吻合度良好。断面二隧道穿越的粉质黏土厚度比较大,且自稳性较好,故断面二沉降要小于断面一的沉降,因此隧道开挖面处的地层特性对盾构开挖的稳定性十分重要。     

不同开挖方式对隧道稳定性的影响研究

不同施工方式对围岩稳定性的影响差别较大,以北京某站区间浅埋暗挖段为工程背景,以隧道沉降和收敛量以及地表沉降为控制指标,分析三种开挖方式(三台阶、CRD、眼镜工法)的作用效果,结果表明:CRD法对隧道的控制效果较好,开挖影响距离、造成的隧道沉降及地表沉降都较小,而三台阶工法对隧道稳定性的控制相对较差,虽然CRD法工序复杂,成本也相对较高,但能较好的保持围岩的稳定,减少地面塌陷。     

复杂环境条件下地铁隧道下穿燃气管线加固技术

地铁隧道掘进对地下管线的影响已成为当前地铁工程中的重点问题.结合深圳地铁5号线深民区间隧道下穿梅龙路燃气管线的工程实践,基于现场量测结果,找到了前期地表沉降规律,分析了隧道开挖对燃气管线的影响.针对地表和管线沉降过大可能引起燃气管线破坏的实际情况,按照管线埋置深度,提出了分级控制地表和管线沉降的措施：对于埋深较浅段,采取了明挖加固法;对于埋深相对较大段,采用地表加固和洞内加固相结合的方法.现场监测结果表明：保护措施有效地控制了地表和管线的沉降量,确保了燃气管线的安全,对类似工程有一定的参考价值.     

浅埋铁路隧道下穿公路控制地表沉降的数值分析

隧道施工引起的地表沉降机制复杂,很难定量预测隧道施工引起的地表沉降及发展过程。结合某浅埋铁路隧道施工,应用有限元软件对分部开挖进行非线性数值模拟,分析隧道开挖过程中的地表沉降变形。分析结果表明:该隧道采用拱部φ159mm大管棚、间距25cm、长度30m,掌子面帷幕注浆等超前支护措施,在确保注浆效果和管棚施工质量的条件下,地表沉降可得到较好的控制。     

关口垭隧道口地表沉降规律研究

在关口垭隧道张家界出口的山地边坡上设置了4个地表沉降量观测断面,以Yk74 450断面为例,对隧道开挖过程中以及实施初期支护后的地表沉降规律进行了分析研究。     

大断面公路隧道开挖工法适应性研究

文章结合成都天府国际机场高速公路龙泉山隧道工程,研究多线并行大断面隧道群的工法适应性。采用数值分析的手段,分别针对2车道隧道与3车道隧道两种工况,考察全断面法、台阶法、双侧壁导坑法等6种开挖工法的应用情况,通过围岩塑性区、围岩变形情况与初期支护结构受力特征等指标计算结果的横向对比,分析不同工法的应用特点,提出不同工况下开挖工法的选择建议。     

层次分析法在隧道断面多目标优化中的应用

利用有限差分软件对不同矢跨比的隧道开挖后的应力分布、应力集中、洞周位移、拱顶下沉和塑性区面积进行数值模拟分析。运用层次分析法,对影响隧道断面的各因素进行分析和调整,建立层次关系,构造阶层结构,给出层次分析法的算法流程,应用于四个不同矢跨比的隧道断面,以开挖面积、洞周水平收敛位移、拱顶下沉位移量、开挖后围岩塑性区面积和应力集中系数为指标,在满足隧道建筑限界的前提下,选择最优断面形状。     

下穿公路连拱隧道双层管棚预加固作用数值分析

以土江冲隧道为背景,采用FLAC^30软件对双层管棚在下穿公路连拱隧道施工中的加固作用进行分析,数值计算中以梁单元模拟管棚钢管,适当提高管棚加固区围岩参数模拟管棚注浆．计算结果表明：隧道掌子面附近管棚的变形和受力较大,通过设置管棚和不设置管棚两种计算结果与现场测试数据之间的相互比较,对双层管棚在既有公路下连拱隧道施工中的预加固作用进行了评价．比较结果表明：管棚的主要作用是抑制地层位移和主洞初期支护变形,采用双层管棚可使隧道开挖引起的地表沉降减小40％-50％．     

北京地铁西单车站初期支护试验

通过模型试验分析浅埋大跨度洞室采用双侧壁导坑法施工中不同开挖阶段，不同开挖部位的地表沉陷表现，得出后开挖一侧洞室是引起整个洞室地表沉陷迅速增长的关键，为工程的安全施工提供了参考。     

某隧道地表塌陷治理及效果评价

为确切反映隧道施工塌陷地表稳定情况及塌陷治理效果,需对隧道上部地表及邻近建（构）筑物进行监测与分析。结合某隧道的水文、地质情况,地表塌陷事故发生后采取治理措施及监控量测成果,分析该施工隧道发生塌陷主要因为地形条件、复杂的水文与地质条件、降雨影响、施工工艺。最后,结合监测结果综合采取塌陷治理措施,实现良好地治理效果。     

地铁车站深基坑现场实测研究

以南京地铁某车站深基坑为工程背景,对基坑变形及周边建筑沉降进行数据分析,结果表明：基坑侧向变形的最大值一般出现在基坑开挖面附近;地表沉降在开挖前期、中期变化速率较大,后期基坑处于趋稳状态,地表沉降速率减缓;基坑开挖对于无桩基础建筑物的影响要远大于有桩基础建筑物,开挖期间尤应加强临近基础薄弱的建筑物的监测与监控.     

极浅埋大跨度连拱隧道地表沉降模型试验研究

长城岭隧道是双向6车道大跨度连拱隧道,最大埋深为5m,下穿古齐长城遗址,为了保证地表文物不受施工扰动破坏,地表沉降控制尤为重要．通过地质力学模型试验,按照施工设计开挖和支护方式对施工过程中产生的地表沉降进行预测研究,分析了施工措施对地表沉降的影响规律,得到了地表沉降的量值和分布特征．     

基于地铁双线盾构的隧道开挖地表沉降规律研究

隧道开挖会对周围土体产生扰动,并伴随着土层变形。有时候变形过大,地表沉降引起塌方,会严重影响着施工质量和作业人员安全。基于此,结合某市地铁二号线8标工程实例,采用数值模拟的方法对不同间距隧道开挖地表沉降规律进行研究,能够为类似工程施工提供一定的参考和借鉴。     

Strata consolidation subsidence induced by metro tunneling in saturated soft clay strata

To choose the optimum construction method of metro tunneling,we conducted research with numerical simulation on strata consolidation subsidence by dewatering,dynamic dewatering,and non-dewatering construction method,taking the integrated effects of fluid-solid coupling and tunneling mechanics into account.We obtained the curved surfaces of ground surface subsidence and strata consolidation subsidence.The results show that the quantity of ground surface subsidence is 31 mm for the non-dewatering method,39 mm...     

浅埋暗挖隧道施工引起的地表塌陷分析及其控制

在城市建设中,浅埋暗挖隧道施工技术是非常常见的,由于地质条件或是技术手段等方面的原因,工程中会出现地表塌陷的问题,严重影响工程质量,降低施工企业效益,甚至引发安全事故。结合山西太原的电缆隧道挖掘工程实例,探讨了在进行隧道施工时,浅埋暗挖技术手段不当引发的地表塌陷现象的原因,并提出针对性的解决策略。     

滑坡地段浅埋隧道极限位移研究及围岩稳定性评价

通过建立有限元模型,细化隧道开挖后的应力释放率,得到塑性应变突变点,进一步得到在滑坡地段修筑浅埋隧道,围岩变形的极限位移,防止因隧道开挖方法不当引起滑坡滑动、地表沉陷等诱发灾害.通过与实际支护情况下的位移、实测位移进行对比,说明采用数值模拟的方法得到的极限位移能够满足工程要求,作为评定隧道稳定性的标准,为设计预留变形量提供参考依据.