临近高层建筑群桩基础隧道开挖围岩变形特性

依托某市地铁工程实例,借助ABAQUS建立数值模型,对临近高层建筑群桩基础隧道开挖围岩变形特性进行研究。研究结果表明:围岩变形随隧道开挖面应力释放逐渐增大,具体表现为"快速-缓慢-稳定"3种类型;相比未考虑临近高层建筑群桩基础荷载时,考虑建筑群桩基础附加荷载后隧道拱顶位移、围岩收敛和地表沉降分别增加了6.8%、8.6%和9.8%;最终稳定时拱顶位移和围岩收敛控制在5 mm以内,地表沉降控制在7 mm以内,距离群桩基础一侧横向地表沉降主要影响区域约为3.5倍隧道开挖洞口直径。围岩变形整体较小说明群桩基础荷载对其影响相对较小,同时亦可反向推断隧道施工对高层建筑影响较弱。研究成果能够为类似工程实践及进一步探究围岩变形特性提供重要理论参考。     

不同开挖方案下隧道围岩稳定性及变性特征分析

不同的开挖进尺会引起隧道相应的围岩位移变化,围岩位移超过容许值将会影响隧道的安全性。以长茂山双车道浅埋隧道为例,采用有限元软件ABAQUS对台阶法不同开挖进尺条件下的隧道施工进行三维数值模拟,从位移及应力两方面来分析台阶法不同开挖进尺的围岩变化规律。研究表明:围岩位移变化主要在拱顶及拱顶附近且侧拱两侧位移曲线呈对称分布;围岩的最大位移变形量随开挖循环进尺增大而相应增大,当开挖进尺增大到6 m后,围岩发生最大位移增长滞缓;围岩竖向位移和拱顶应力随开挖进尺变化的规律可以采用Logistic增长函数进行拟合;提出了循环开挖进尺为4 m的合理施工方法。     

富水全风化花岗岩隧道变形规律与力学特性

用地质钻机在隧道中心线上方钻取原状土进行土工试验,采用电子水准仪量测地表和拱顶沉降,采用JSS30A数显收敛仪进行隧道水平收敛监测,采用JTM-V2000D型振弦式土压计量测围岩与初期支护间压力、初期支护与二次衬砌间压力,通过对寨子岗隧道围岩变形及压力进行量测,得到了富水全风化花岗岩地区隧道围岩变形规律与力学特性.分析结果表明:深浅埋隧道的划分界限为2倍洞径;隧道洞口段洞顶土体同时存在竖向位移和水平位移;围岩的水平收敛稳定时间及拱顶沉降的稳定时间和隧道埋深关系不大;浅埋隧道的埋深越大,水平收敛值及拱顶沉降值越大,深埋隧道的水平收敛值及拱顶沉降值和隧道埋深关系不大;围岩与初期支护间压力分布比较均匀,浅埋隧道各量测点压力值差异较小,压力随着隧道埋深的增加逐渐增加;深埋隧道各点压力分布的不均匀程度有所增加,各点压力值随着隧道埋深的增加变化很小;围岩与初期支护间压力均大于初期支护与二次衬砌间压力,初期支护与二次衬砌间的最大压力均不大于100 kPa.     

隧道开挖引起的围岩变形特征数值分析

以乐雅高速公路光华山隧道三台阶法开挖工程为例,利用有限元软件ABAQUS研究隧道开挖对围岩变形和关键点位移的变化规律,并将现场实测结果与数值结果进行对比分析。结果表明,隧道开挖过程中围岩水平位移小于竖向位移,且变化较小;与拱顶沉降相比,隧道开挖过程使拱腰水平收敛所需稳定时间更长;隧道开挖会导致拱顶发生沉降且仰拱出现隆起;左右侧拱脚和拱腰均向隧道中心移动,且与拱脚相比,隧道开挖对拱腰的水平位移影响更大。实测结果证明数值模拟规律的正确性,可为隧道支护设计及开挖方法选定提供依据。     

富地表水浅埋偏压隧道围岩变形的实时监测研究

偏压隧道一般位于风化破碎岩层、堆积层、冲积层或坡积层等较松软地层,埋深往往较浅,在隧道开挖过程中,洞顶下沉较大,难以形成自然平衡拱.通过研究广珠铁路江门隧道典型断面围岩周边水平位移、拱顶沉降和地表沉降的实测数据,分析了隧道开挖引起围岩变形与破坏特征.分析表明,周边水平收敛和拱顶沉降均为开挖初期变化速率较快,开挖一段时间后变形趋于稳定.     

超大跨度公路隧道进洞方案研究

超大跨度公路隧道在进洞阶段工序转换频繁,支护结构受力复杂,确定合理的进洞方案是整个工程的难点。依托连霍高速公路(编号G30)小草湖至乌鲁木齐段改扩建工程中的杏花村1 号隧道项目,通过数值模拟手段并利用现场监控量测数据,对Ⅳ级和Ⅴ级围岩超大跨度公路隧道进洞方案进行分析研究。结果表明:Ⅳ级围岩采用双侧壁导坑法施工,辅以超前锚杆进洞,拱部沉降最大值为17.38mm,周边收敛最大值为14.68mm;Ⅴ级围岩采用双侧壁导坑法施工,辅以超前大管棚和超前小导管进洞,拱部沉降最大值为21.13mm,周边收敛最大值为15.99mm;Ⅳ级围岩洞口断面的累计变形量远小于设计预留变形量的100mm,Ⅴ级围岩洞口断面的累计变形量远小于设计预留变形量的150mm;根据现场实测值,S5a和S5b段采用双层初期支护,能够较好地控制拱部沉降和周边收敛,增强进洞施工的安全性;随着时间的推移,拱顶沉降和周边位移能够较快趋于稳定状态。实践证明采用双侧壁导坑法和超前支护措施能够较好提高超大跨度公路隧道的进洞施工安全性,可为今后类似工程提供参考。     

低山丘陵区高速公路路堑高边坡稳定性分析

低山丘陵区域修建高速公路,路堑高边坡时有发生,其稳定性一直是工程界关注的热点问题。基于此考虑,依托低山丘陵区某高速公路路堑式路基工程实例,首先借助现场测试侧向位移和竖向沉降数据,分析边坡支护结构的位移变化规律;借助有限元分析软件ABAQUS,建立路堑式路基边坡三维数值模型,结合边坡稳定性分析的强度折减理论,对边坡的安全储备进行计算。研究结果表明:低山丘陵区路堑式高边坡采用坡底挡土墙和坡面肋拱式面墙后集成支护方案后,边坡变形整体较小,安全系数达2.9,证明护坡结构能够满足高速公路路堑式高边坡整体稳定性设计要求。研究成果能够为类似工程实践提供参考依据。     

大跨度特长公路隧道浅埋段的施工监测

结合青岛一兰州高速公路马鞍山长大隧道进口浅埋段施工实践,通过对该隧道的围岩变形、地面沉降等进行现场监测与数据分析,得出其各施工阶段的地表沉降、拱顶下沉和水平收敛数据,反映了围岩变形,提出了相应的施工措施,有效地控制了隧道围岩的较大变形,确保了隧道安全施工。     

阳宗隧道围岩变形的神经网络技术预测

隧道新奥法施工中,常以围岩变形量作为评判围岩稳定性和支护结构合理性的重要指标.公路隧道围岩变形量是随时间而变化的数据序列,因而可以建立一些实时跟踪预测模型和方法.本文根据阳宗隧道围岩拱顶下沉位移变形的特性,采用神经网络技术来预测其变形量,结果表明该方法简易、有效.     

阳宗隧道围岩变形的神经网络技术预测

隧道新奥法施工中,常以围岩变形量作为评判围岩稳定性和支护结构合理性的重要指标.公路隧道围岩变形量是随时间而变化的数据序列,因而可以建立一些实时跟踪预测模型和方法.本文根据阳宗隧道围岩拱顶下沉位移变形的特性,采用神经网络技术来预测其变形量,结果表明该方法简易、有效.     

某软岩大断面隧道微台阶法开挖围岩变形特性研究

为了提高大断面隧道施工安全性,以某软岩大断面隧道开挖支护为对象,利用FLAC 3D有限元分析软件,模拟分析了某大断面隧道在微台阶开挖法下隧道围岩变形特性,研究得到上台阶开挖完成后围岩塑性区分布情况、掌子面位移分布情况,对比下一进尺完成后得到围岩等效塑性区大小及位置变化情况;并通过在模型中布设相应监测点,分析开挖过程中的围岩位移变化情况,得到拱顶沉降、拱腰水平位移变化规律以及最大变形值,分析结果表明微台阶法在该软岩大断面隧道开挖过程对围岩变形的控制效果较好。     

王家湾隧道围岩变形监测与分析实例研究

阐述了隧道施工中监控量测工作的目的、方法及测点布设原则,结合王家湾隧道工程的建设实践,对监控量测数据进行处理,并对监控量测成果进行分析与应用.得出王家湾隧道围岩变形监测量较大,拱顶变形在仰拱初支封闭后,变形得到有效抑制,周边收敛使用格栅钢架初支能保证释放围岩的应力,允许围岩有一定变形,拱顶在加固圈形成后还可以优化隧道截...     

浅埋偏压大断面隧道斜井-进口段施工及监测

结合某客运专线隧道工程实践,以斜井—进口段隧道变形为分析对象,详细介绍了该区段隧道施工方案和监测布置。根据该区域内隧道变形分布特点,研究了不同监测断面拱顶下沉和收敛位移随斜井和进口端掌子面进展的变化特点。根据现场监测反映的进口和斜井贯通面附近变形速率和变形值极大的情况,提出了必须要加强该范围内隧道变形监测与控制。     

黄土连拱公路隧道围岩变形监测和数值分析

以离军高速公路黄土连拱隧道为工程背景,对地表沉降、地质和支护状况、拱顶下沉和水平收敛进行了现场监测,并采用有限元方法分析了隧道围岩拱顶下沉和水平收敛的变化规律,进而研究了黄土连拱隧道三导洞法施工的围岩变形规律和影响因素．结果表明：黄土隧道Ⅳ类围岩比Ⅴ类围岩变形小,围岩稳定较快;三导洞施工法开挖中、左、右导洞和断面开挖时,围岩应力一直处于重新调整中,变形也在不断变化,且施工中开挖顺序对围岩变形有很大影响,在洞室开挖施工中,要密切注意拱腰及拱顶的变形情况,加强Ⅴ类围岩监测,及时进行临时支护,尽早完成右洞初期支护,以防变形过大而围岩失稳;影响黄土隧道围岩变形的主要因素是黄土的工程特性和地质工程环境．     

深埋隧道穿煤段围岩变形特征研究

根据某隧道穿煤段（C2煤层）的工程实例,结合围岩位移、围岩内位形、锚杆轴力和钢拱架压力等现场监测,而进行的有关隧道穿过煤段围岩-支护结构的变形特征的分析结果表明：围岩位移变形分为急剧增长、缓慢增长和趋于稳定三个阶段：受高应力与岩体结构的影响,拱顶下沉为水平收敛的3倍,且初期下沉快,下沉时间长;围岩浅部较深部变形快且大．松动圈半径为2．5m～3．0m。该研究结果为深埋隧道穿越煤段设计和施工提供了重要的科学依据。     

深埋隧道穿煤段围岩变形特征研究

根据某隧道穿煤段(C2煤层)的工程实例,结合围岩位移、围岩内位形、锚杆轴力和钢拱架压力等现场监测,而进行的有关隧道穿过煤段围岩-支护结构的变形特征的分析结果表明:围岩位移变形分为急剧增长、缓慢增长和趋于稳定三个阶段;受高应力与岩体结构的影响,拱顶下沉为水平收敛的3倍,且初期下沉快,下沉时间长;围岩浅部较深部变形快且大,松动圈半径为2.5m～3.0m。该研究结果为深埋隧道穿越煤段设计和施工提供了重要的科学依据。     

基于回归分析的小径距隧道围岩稳定性研究

为了更好的掌握小径距隧道的变形特点,以某市某小径距隧道为工程背景,采用指数函数、对数函数、双曲线函数三种形式对监测数值进行拟合,分析隧道拱顶及净空位移趋势,得出最优拟合函数,研究结果表明:指数函数U=Ae(-B/T)的相关系数较高,通过指数函数可以很好地预测围岩的变形趋势;围岩的变形主要分为三个阶段,急剧变形阶段,缓和变形阶段,稳定阶段,左洞的拱顶下沉以及净空收敛量均大于右洞,小净距隧道后行洞开挖对先行洞产生了显著的影响,通过对三类典型断面的分析提出二次衬砌的合理支护时机,研究结果可为类似工程提供参考。     

复杂地质条件下隧道变形机理研究及应用

结合某隧道拱顶下沉与周边收敛监测数据,对某隧道施工过程中变形机理进行分析表明:通过现场监控量测数据及数值模拟结果对比分析,能够较为准确地掌控围岩的变形规律,可以为设计、施工提供理论指导.     

基于敏感性分析的隧道围岩变形稳定可靠度计算

应用可靠度理论对隧道围岩稳定性进行评定的难点是围岩变形稳定功函数为隐式或为高度非线性,为解决这一问题,将影响隧道围岩变形的因素视为随机变量,结合敏感性分析原理和有限元分析方法,先通过有限元分析求解每一个随机变量单独变化时圆形隧道拱顶沉降位移,再根据围岩位移计算结果进行非线性拟合得到拱顶沉降位移随单个因素变化时表达式,然后应用多元非线性回归求解围岩位移与多个随机变量之间的近似表达式.以圆形隧道洞室表面围岩刚好达到剪切塑性极限为临界条件时的洞顶沉降位移解析解作为围岩极限位移,根据围岩位移近似表达式和极限位移建立围岩变形稳定功能函数后进行围岩稳定可靠度计算.为了验证本方法的可行性,以某圆形断面隧道为例,采用设计点方法计算了围岩稳定可靠指标并对其稳定性进行了评定.本方法简单可行,计算精度能满足工程要求且具有一定的实用性.     

长大浅埋隧道施工监测

通过对马鞍山长大隧道进行围岩变形现场监测与分析,获得在复杂地质条件下,各施工阶段的地表沉降、拱顶下沉和水平收敛等资料,可有效地控制施工阶段围岩变形,为隧道的支护体系设计优化提供依据,从而起到指导施工的作用。