三台阶法在城市超大断面软弱围岩隧道中的运用

某双向六车公路隧道,最大开挖宽度为16.2 m,最大开挖高度为11.01 m,出口段约400 m为浅埋隧道,本文针对该隧道的实际情况,采用三台阶七步平行流水开挖法施工,安全高效的通过了400 m的超大断面浅埋软弱围岩隧道。     

三台阶法在城市超大断面软弱围岩隧道中的运用

某双向六车公路隧道,最大开挖宽度为16．2 m,最大开挖高度为11．01 m,出口段约400 m为浅埋隧道,本文针对该隧道的实际情况,采用三台阶七步平行流水开挖法施工,安全高效的通过了400 m的超大断面浅埋软弱围岩隧道。     

大断面浅埋黄土隧道施工参数研究

针对大西客专某大断面浅埋黄土隧道,基于有限元Plaxis-3D分析软件,采用莫尔-库伦模型,对隧道三台阶七步开挖工法进行了施工参数数值模拟。研究了隧道开挖中不同开挖循环进尺、不同台阶长度、不同分块大小施工对隧道变形及稳定性影响。研究结果显示：开挖循环进尺为1 m时,开挖步最大累积变形为30 mm;台阶长度为5 m时,隧道相对收敛为74 mm;上台阶高度为3 m时,隧道相对收敛为76 mm。此开挖参数可以有效地控制隧道变形,保证隧道围岩稳定。     

不同开挖方式下浅埋隧道施工数值模拟分析

伴随着交通基础设施的发展,层状围岩浅埋隧道在交通工程建设领域中越来越频繁地出现,而围岩稳定性对于浅埋隧道的施工尤为重要。以某隧道为例,利用数值模拟的方法研究不同开挖方法对浅埋隧道层状围岩力学特征的影响,从而合理地选择开挖方法指导层状围岩浅埋隧道的施工。     

浅埋连拱隧道的施工工序比选及优化研究

针对省某浅埋偏压公路连拱隧道,采用数值模拟的手段,研究对比在不同施工工序下,连拱隧道的支护结构最大压应力、隧道拱顶沉降以及围岩最大压力,从而比选出该隧道的最优施工工序。研究表明:分台阶法要优于全断面法,其围岩压力、支护内力等都较小,并且效率更高、造价更低;采用先开挖浅埋侧隧道的施工顺序跟采用先开挖深埋侧的施工顺序相比,前者的支护应力及围岩应力都较后者小,先开挖浅埋侧隧道更优。采用比选出的最优施工工序,隧道实际施工中无异常情况,施工效果较好。研究对于浅埋偏压连拱隧道的施工工序比选及优化具有参考作用。     

不同深跨比下浅埋偏压隧道地表变形规律研究

以福建省漳州至永安高速公路大隔尖隧道为工程背景,采用数值分析方法,研究了不同深跨比下浅埋偏压隧道地表变形规律。研究发现,浅埋偏压隧道开挖对地表的影响范围大小与隧道埋深成反比,隧道埋深越大,隧道开挖对地表影响越小。当单线和双线隧道深跨比分别为3.1和2.7时,隧道正上方地表已经几乎不受隧道开挖的影响。因此在工程施工中,对于浅埋偏压隧道而言,埋深越浅,越应重视施工对地表变形的影响,可以通过在地表一定范围内注浆来减小隧道开挖对地表的影响程度。     

隧道超前支护及开挖施工技术

工程概况 某隧道系喇叭口隧道,由左、右线单线隧道以喇叭口形式过渡为双线单洞隧道。隧道除进口端位于砂质黄土层中外,大多位于混合岩、花岗岩、片岩及砂岩夹砾岩层中,线路经过处山体起伏大,相对高差50-110m,隧道最大埋深340m,埋深最浅处则在出口端的冲沟谷底露顶横穿而过,浅埋段长150m,明洞段长约164m。该隧道洞身贯穿于丘陵底部,进口端位于砂质黄土层中,围岩级别以Ⅲ、Ⅳ级为主,Ⅲ级围岩长5390m,占42.7%,Ⅳ级围岩长5301m,占29.5%,Ⅴ级围岩长1924m,约占15.3%。显然隧道开挖支护施工是本隧道工程施工的重难点。     

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。     

浅埋偏压软弱围岩高铁隧道施工技术

浅埋偏压软弱围岩隧道工程施工中,由于围岩结构的稳定性较差,在隧道开挖施工过程中很容易出现塌方现象。需要对浅埋偏压隧道工程施工工艺进行分析,以确保开挖施工安全和隧道结构的稳定性。主要以某工程实例为背景,建立隧道开挖施工有限元模型,介绍了隧道施工工艺对围岩结构稳定性的影响。     

浅埋偏压隧道开挖顺序数值分析

利用平面数值模拟方法,以某浅埋偏压的公路隧道施工为背景,对隧道左右洞开挖顺序进行施工数值模拟,分析开挖过程中围岩应力的变化情况,找到两种开挖方式在整个开挖过程中最容易产生破坏的施工步骤,得出浅埋偏压隧道先开挖深埋侧可避免出现较危险的施工状态这一结论,对研究类似工程的施工具有一定的指导意义。     

埋深对超浅埋软岩大断面隧道开挖变形影响研究

超浅埋隧道工程施工中除保证自身施工稳定性外,也需要严格控制隧道周边土体与路基的沉降变形,基于以上问题,现以厦门某超浅埋软岩大断面隧道开挖工程为背景,通过理论分析、数值模拟以及模型试验等手段,对不同埋深下的路基以及洞室变形规律进行分析研究,并在此基础上提出了相应的控制措施.研究结果表明:1)超浅埋大断面隧道开挖,埋深对隧道围岩以及地面变形的影响较大,开挖时为保证隧道稳定性以及降低对地面的影响,埋深应尽量增大,同时注意支护的合理性与及时性.2)超浅埋大断面开挖过程中,埋深与隧道周边围岩的变形成正比,但不影响其分布状态;由于路基的相对稳定性,路基下拱顶的应力与形变变化率均较大,容易造成坍塌;且隧道开挖过程中,拱脚处变形与应力均较大,容易造成围岩破碎,需要加强支护.3)开挖过程中,随埋深增加,地面以及路基变形逐渐较小;与周边土体表面相比,路基的地面沉降相对较小,但影响范围相对较大,产生较大面积的不均匀沉降,破坏路基整体性,需要加强路基地面不均匀沉降的监测.     

基于数值分析的大跨隧道不同工序下地层特性研究

利用有限差分软件FLAG3D,建立了浅埋大跨地铁隧道开挖模型.通过分析浅埋大跨隧道分别采用台阶法和双侧壁导坑法不同施工工序下的地层应力位移特性,得出了针对浅埋大跨隧道开挖,采用双侧壁导坑法优于台阶法,并说明了双侧壁导坑法能有效控制变形的理论依据.将数值模拟与现场测试试验结果对比,提出了优化的施工方案,对大跨浅埋隧道类似工程施工具有一定的指导借鉴作用.     

公路隧道洞口浅埋段施工技术探析

以公路隧道工程实例为研究背景,对该工程的浅埋段洞口加固技术进行初步的探讨,同时指出了多种加固技术,技术涵盖预注浆、洞口土方刷坡锚网喷施与隧道洞口段开挖技术,工程实践证明,本项目隧道洞口浅埋段施工应用加固技术+开挖技术能够全面的提高工程质量。     

簸箕岭小净距隧道浅埋偏压洞口段施工技术

以簸箕岭隧道施工为背景，着重阐述了采用浅埋地表注浆加固处理、超前管棚支护、单侧壁导坑开挖等施工技术进行小净距浅埋偏压隧道施工，实践表明，这些方法对控制浅埋偏压隧道洞口地表及拱顶下沉、山体偏压对隧道造成的偏移等效果十分显著，对类似隧道施工具有一定的借鉴意义。     

不同围岩和埋深条件下隧道围岩位移和应力变化规律分析

采用FLAC3D计算了II～V级围岩在30 m、100 m、200 m、300 m、400 m和500 m埋深下的拱顶沉降和塑性压力,II和III级围岩拱顶沉降(包括开挖面拱顶沉降和最终拱顶沉降)随埋深呈线性增大,IV和V级围岩拱顶沉降随埋深呈非线性快速增大;开挖面拱顶沉降收敛比(开挖面拱顶沉降占最终拱顶沉降的百分比)随埋深增大而减小,随围岩等级降低而减小,表明深埋弱围岩中隧道要趁早支护。围岩塑性压力随埋深增加而增加、随围岩等级降低而增加,表明深埋弱围岩隧道支护结构受到的围岩压力大。最后对围岩应力集中及其影响因素进行了分析。     

浅埋隧道控制爆破技术

随着我国交通事业的发展和城市化进程的不断加快,大量的隧道工程开始兴建,浅埋隧道施工技术的应用范围逐渐扩大。但是浅埋隧道施工困难较大,也成为困扰工作人员的一大难题之一。结合工程实例对浅埋隧道控制爆破技术相关问题进行分析。某隧道宽10 m,高5 m,内轮廓为三心圆曲型。新隧道建于两条既有隧道中间,隧道走向与既有隧道平行,相邻隧道衬砌间的最小净距仅为5 m。     

大管棚在隧道浅埋段Ⅴ级围岩地层中施工应用技术

大思高速公路盐井湾隧道出口段为隧道浅埋段,围岩级别为Ⅴ级,采用长40 m的大管棚进行超前支护,针对隧道浅埋段大管棚超前支护的施工方法作技术总结,对高速公路隧道浅埋段超前支护提供工艺参考。     

基于FLAC3D大断面浅埋偏压隧道开挖 方式数值分析

以V级软弱围岩杏花村偏压隧道工程为背景,应用有限差分软件FLAC3D对大断面偏压隧道进行开挖数值模拟,研究大断面浅埋偏压隧道中微台阶法与环形开挖预留核心土开挖的不同效果。结合杏花村三车道隧道施工实测数据,通过对比分析发现模拟结果与实际监测结果一致。FLAC3D准确模拟软弱围岩浅埋偏压隧道开挖,结果表明:在大断面偏压隧道开挖中,偏压侧位移较大,施工过程中,可采取在偏压侧设置挡土墙或加厚衬砌厚度的措施。通过对数值模拟中围岩应力状态、衬砌结构内力的比较,综合考虑后采取环形开挖预留核心土法进行大断面偏压隧道开挖,有较好的施工效果。     

公路隧道二次衬砌厚度的优化

应用工程类比法对榆树沟隧道二次衬砌厚度进行了优化设计,选取了Ⅱ类围岩浅埋、Ⅲ类围岩及Ⅳ类围岩三种不同的复合式衬砌结构类型,对隧道开挖后围岩和初期支护的力学状态采用FLAC软件进行了模拟计算,对二次衬砌的力学状态采用ANSYS软件进行了分析。结果表明三种衬砌结构类型的二次衬砌内力都较小,最大轴力为165 kN,最大弯矩为-15.97 kN.m,且都发生在Ⅱ类浅埋断面,二次衬砌的安全系数较大;衬砌周边位移最大的是Ⅱ类围岩浅埋,其洞周位移最大值(18 mm)发生在拱脚处,边墙围岩收敛较小,且围岩越好,周边位移越小;现场监控量测的净空收敛数值均远小于允许收敛值,二次衬砌接触压力的量测值均远小于规范计算值。可见,二次衬砌工作状态良好,安全储备较大,减薄二次衬砌厚度的隧道结构是安全的。     

浅埋暗挖法在隧道施工中的应用研究

在我国内陆及沿海地区广泛存在软土地质,特别是在城里内部进行隧道施工中常遇到土体的结构稳定性差,对地表沉降控制较为严格的情况,这就需要采用浅埋暗挖法进行隧道施工,针对隧道工程中浅埋暗挖法中的CRD法开挖隧道展开研究。