高含水量黄土隧道CRD施工过程变形分析

为了确保施工安全,为高含水量黄土隧道施工提供准确及时的隧道变化情况,现以宝兰客运专线上某高含水量黄土隧道为工程背景,首先对隧道CRD开挖过程进行有限元数值模拟,然后通过现场监测数据,研究了拱顶下沉、周边位移等参数随时间变化的规律及分布特征,并且分别对现场实测数据进行了回归分析.结果表明:拱顶下沉、周边位移时程曲线都是呈阶梯形,比较符合隧道CRD开挖的一般规律;通过回归分析可知幂函数的相关系数最大;通过有限元数值模拟可知竖向的位移主要集中在拱顶、右拱肩和仰拱以下的竖直区域,周边位移主要集中在拱腰与拱脚附近,并且模拟计算结果与实测结果基本吻合.     

核心土对软弱围岩隧道掌子面稳定性的影响

针对黄土地区山岭双线隧道软弱围岩稳定性较差的问题,通过三维有限元方法系统地分析了台阶长度及核心土长度、宽度对隧道掌子面的纵向位移、塑性区纵向深度和横向大小的影响.得出一些对黄土地区软弱围岩山岭双线隧道具有实际指导意义的结论.     

高速公路黄土路堑边坡变形演化规律研究

为揭示黄土路堑边坡在施工及运营过程长期演化规律,选取吉河高速公路某典型黄土路堑边坡作为研究对象,采用数值分析和现场监测相结合的研究手段。布设监测断面,以路基沉降和坡脚侧向位移为主要监测参数,对边坡变形规律进行长期跟踪监测,并对边坡开挖前后的稳定性进行对比分析。监测数据和分析结果很好地指导了黄土边坡施工,揭示了黄土边坡变形演化规律。     

非接触量测在大断面黄土隧道施工中的应用

分析了传统监控量测方法在大断面黄土隧道施工中的局限性,提出采用非接触量测的方法对大断面黄土隧道初期支护变形进行监控量测,分析黄土隧道初期支护的变形特点和规律,结果表明,利用非接触量测进行黄土隧道初期支护的监控量测可以克服施工干扰、降低劳动强度,极大地提高了作业效率。     

黄土物理力学性质指标的变异性研究分析

黄土具备岩土材料所具有的物质成分上的非均质性、空间分布和时间演化过程的非连续性、力学性质的各向异性、高度的非线性和复杂性,对其工程性质的定量描述具有很大的不确定性。目前发表的大多数关于黄土方面的研究资料主要是针对湿陷性黄土即新黄土,且埋深都较浅,基本属于非饱和状态,针对的工程也主要是涉及黄土的地基工程。对于深埋黄土、黄土隧道特别是大断面黄土隧道等方面研究资料较少。以郑西铁路客运专线黄土隧道的土工实验资料为基础,着重分析了该地区黄土的物理性质指标、力学性质指标的变异性和特征,用以指导对该地区黄土的物理力学参数的取值,为黄土隧道围岩分级及相关的黄土工程问题作参考。     

基于位移监测数据分析的隧道围岩稳定性评价

本文以东山隧道开挖后的位移监测数据为研究基础,探索性地运用位移总量法和位移速率法对隧道稳定性进行了评价,研究结果表明:在整个施工过程中围岩位移总量低于5cm,位移速率没有发生较大突变     

黄土地区公路隧道明洞下沉病害处治设计

以某高速隧道工程明洞下沉病害实例为背景,针对已运营隧道明洞下沉病害处治难度大,易反复的特点,对公路隧道明洞下沉病害成因进行了分析,并确定合理的处治方案、监控量测方案和交通组织方案,为今后黄土地区公路隧道明洞设计提供一定的参考。     

对浅埋黄土隧道开挖中围岩变形的数值模拟分析

针对西北地区某黄土隧道浅埋开挖现象,结合现场工程地质勘察和岩石力学试验,并运用有限单元法,使用MI-DAS/GTS数值模拟软件,对其进行了详细的分析和研究。通过研究,对该隧道围岩位移和应力变化规律做出了客观评价,为隧道下一步的施工方案、监测方案的制定提供决策依据,对实际施工有着重要的指导意义。     

大断面浅埋黄土隧道锚杆轴力差异分析

以郑西铁路客运专线上的贺家庄隧道为例,研究了大断面黄土隧道中系统锚杆的受力状况,得出了拱部和边墙锚杆的受力特点,从径向位移的衰减规律和围岩压力分布形式两个角度分析了系统锚杆受力差异较大的原因,相关研究结论对黄土隧道的设计和施工具有参考价值和指导意义。     

基于随机地震动模型的黄土隧道动力响应研究

汶川地震震损表明,隧道结构在强震作用下会出现结构损伤和破坏.地震动的发生具有很强的随机性,而目前大多采用经典地震动记录对进行隧道地震动力时程分析,无法保证与震源机制和场地特性相匹配,采用确定性地震动记录,对地震动随机特性考虑尚不够完善.因此,基于杜修力地震动模型,采用脉冲函数法求解动力方程,对某黄土隧道进行了随机响应分析分析,研究了随机地震动作用下黄土隧道随机地震响应特征.计算结果表明:隧道拱顶的主应力功率谱密度函数呈单峰,其响应主要发生在低频,而拱腰、边墙、墙脚、轨道板主应力功率谱密度函数呈双峰,主要发生在低频和中频;隧道位移响应主要在发生在地震方向,其响应均方差在2.1 cm以上,轨道板位移响应很小;隧道拱腰和墙脚的主应力响应很强烈,其均方差在3.1 MPa以上;拱腰和墙脚为黄土隧道地震响应最不利的位置.该研究可以为黄土隧道抗震理论提供支撑.     

基于收敛约束原理的大断面黄土隧道围岩与初支稳定性分析

黄土特殊的工程性质决定了黄土隧道结构的受力复杂性．大断面黄土隧道由于开挖断面大,开挖方法一般采用台阶法或交叉中隔壁法（CRD）．因此,沿用传统的观测点布置方法进行测点布置和位移观测,存在一定的困难．收敛约束法应用方便,思路明确．用收敛约束法对隧道初期支护进行稳定性分析,不仅能正确地反映隧道施工中的各种力学现象和过程,还能弄清楚围岩与支护“相互作用”和“动态作用”的特点．本文基于收敛约束原理,结合现场实测数据,对兰渝高铁某大断面黄土隧道的围岩稳定性和初支的安全性进行评价．为隧道的后续施工．提供参考．     

超深层黄土滑坡作用下既有隧道结构体系力学特征

黄土地区滑坡灾害频发,滑坡尤其是超深层滑坡对既有隧道结构受力变形有重要影响,隧道滑坡体系变形特性、力学响应一直是学术界和工程界关注的焦点.?以某超深层滑坡地质灾害中的铁路隧道工程为依托,建立了"超深层黄土边坡-滑带-隧道"FLAC3D三维数值模型;利用基于位移突变的局部强度折减法模拟坡体失稳临界状态;针对不同滑带隧道相...     

Model test for dynamic construction mechanical effect of large-span loess tunnel

It has been a focus of debate for a large time on construction methods for large-span loess tunnel. Reasonable construction method has much effect on stability of tunnel and construction schedule. Deformation and failure of surrounding rock are quite complex. Associating with the large-span loess tunnel of Zhengzhou—Xi’an high-speed passenger rail line in China, large scale model test with geometric proportion 1:20 is applied to study on dynamic mechanical behavior of various construction methods. They include full-face excavation with support and no support, and benching method with support. It is found that pre-deformation and stress accumulation take place ahead of working face. The effects of three construction methods are further studied, particularly in terms of tunnel displacement and stress changes. It is revealed that benching method transfers load to an unexcavated area, limits horizontal deformation, reduces stress concentration effectively, lengthens the distance between location of peak for stress concentration and working face, and consequently increases stability. The model test results not only supply theoretical foundation for determination of reasonable construction method, but also can act as reference for similar tunnel and underground engineering construction.     

公路类圆形隧道应力分布的时变反分析

隧道开挖过程中,隧洞围岩的应力应变场是时间和空间的函数.由应变构建的时变本构模型,运用位移反演方法,依据各步开挖后拱顶及水平收敛和深部测线量测位移,对隧道开挖引起的时变应变分布进行辨识.通过构造应变分布函数直接反演洞周应力分布的时变过程,尝试用增量法实现动载荷动态分布参数的反分析.     

基于实测数据的穿越软塑黄土层大断面隧道围岩与支护动态作用机制

选取软塑黄土层分布于隧道拱顶、洞身和隧底3组典型断面开展实测研究，分析了软塑层影响下的围岩变形特征、支护结构力学特征及其差异性，提出了基于实测数据确定支护特性曲线的方法，揭示了软塑黄土层影响下的围岩与支护动态作用机制，给出了相应的防控理念及措施。分析结果表明：隧道围岩变形由大到小依次为软塑黄土层分布于拱顶段、洞身段和隧底段；软塑黄土层分布于拱顶段支护结构拱肩和边墙脚、洞身段拱腰及其以下位置、隧底段拱部和仰拱承受较大围岩压力作用；支护结构承受主要荷载来压方向不同、围岩应力随开挖步序释放率不同及地下水渗流路径不同是3组断面支护结构应力存在差异的直接原因；软塑黄土层分布于拱顶和洞身段时，围岩超前应力释放率约为35%,上台阶开挖支护结构力学性能迅速恶化，软塑黄土层分布于隧底段时，下台阶开挖软塑黄土层对支护结构将产生显著影响；针对上述3类工况，提出的强支护、控侧压和防突沉的防控理念及超前帷幕注浆、大锁脚和基底袖阀管注浆等施工控制措施可有效避免施工灾害的发生。     

双连拱黄土隧道中导洞施工技术探讨

介绍了黄土双连拱隧道中导洞的施工工序,重点论述了中导洞中隔墙基底处理,以及中导洞基底处理前后监控量测的结果分析,说明基底处理方案的合理性,同时也说明中导洞中隔墙施工的重要性,为以后黄土隧道的施工提供参考。     

黄土隧道塌方冒顶处治方案浅谈

在黄土隧道塌方处治过程中,通过对黄土隧道塌方冒顶原因的分析,制定了详细的处治方案,顺利通过了塌方段,保证了隧道施工运营过程中的安全,取得了良好的处治效果,对黄土隧道塌方处治具有一定的参考价值。     

新庄黄土隧道塌方冒顶处治方案设计

黄土隧道塌方处治过程中,通过对黄土隧道塌方冒顶原因的分析,制定详细的塌方处治方案,顺利通过了塌方段,保证了隧道施工运营过程中的安全,取得了良好的处治效果,对黄土隧道塌方处治提供了一定的参考价值。