公路隧道围岩稳定性研究现状与展望

随着国内外公路隧道建设规模和数量的日益增多,隧道围岩稳定性研究的方式与方法也变得多样化.笔者全面阐述了国内外公路隧道围岩稳定性理论与试验研究的现状,并分析了今后研究的主要发展趋势.     

公路隧道围岩稳定性分析和衬砌技术现状综述

我国公路隧道建设迅速发展,是世界上公路隧道最多的国家。江苏省近年来在高速公路建设中也相继开始建设南京老山隧道、镇江茅山隧道等。本文对国内外目前公路隧道围岩稳定性分析理论和衬砌技术、防排水技术进行了总结分析,指出了存在问题和发展方向,可供同行参考。     

公路隧道围岩变形破坏理论研究

采用理论分析、数值模拟以及现场监控量测等手段对公路隧道围岩变形破坏理论进行较深入的研究。通过分析开挖过程中围岩损伤演化,获得了损伤变量与围岩材料参数之间的关系,提出了围岩力学参数的预测方法。通过岩体破坏机理、围岩损伤应力影响范围以及影响围岩稳定性的各个因素综合研究,建立了卸荷状态下的围岩损伤本构关系和基于能量耗散的损伤本构模型。基于一般弹塑性数值分析原理,建立了考虑围岩参数劣化过程的隧道围岩损伤演化分析方法,分析了开挖应力状态下隧道围岩的弹塑性损伤演化机理。建立了基于经验公式和基于围岩渐进性破坏理论的公路隧道围岩压力演化趋势及预测模型,提出了公路隧道围岩压力演化趋势的预测方法。     

隧顶溶洞下隧道围岩稳定性数值模拟

隧道顶部存在溶洞时,将对整个隧道围岩的应力重分布产生较大的影响。利用有限元程序对隧道顶部存在溶洞的公路隧道围岩稳定性进行一系列的数值模拟研究,探讨隧道顶部溶洞大小及位置对围岩稳定性的影响,并得出一些经验关系。     

隧道开挖钻孔应力测量分析

隧道的稳定性是隧道设计与施工中重点考虑的部分，直接影响隧道在施工过程和后期使用的安全问题，而围岩应力是评价囤岩稳定性的重要参数之一．针对公路隧道施工过程中出现的围岩应力变化，采用钻孔应力计法对隧道围岩应力进行了测试分析．获得多个深度的围岩应力状态．及其随深度的变化规律和随时间的变化规律等重要信息。以大广高速烧锅隧道为工程背景．通过在隧道两壁安装钻孔应力计，测量固定点钻孔应力随隧道掘进的变化情况，     

下穿重载公路隧道变形模拟分析

鹰窝山隧道浅埋段下穿以运煤车辆为主的锦赤公路。车辆超载现象严重,隧道围岩为全风化花岗岩,围岩稳定性极差。在隧道施工过程中必须保证公路正常运营,施工难度大。基于现场试验获得了围岩物理力学参数,采用数值方法对施工方案进行了三维数值模拟,计算结果和隧道变形结果均表明,所采用下穿公路的隧道施工方案是合理的,保证了隧道施工安全和下穿公路的安全。     

高尔寺隧道围岩稳定性快速评价研究

随着我国交通技术的发展，隧道已成为公路建设中不可缺少的工程。对于隧道围岩稳定性的分析评价研究，目前的评判方法主要有工程地质判别法、理论解析法，同时随着计算机技术的发展，以弹塑性理论为基础，大量的数值分析与计算获得了围岩的应力、应变、位移、塑性区等指标，但这些评价方法计算量大，预设工况单一，结果偏差大等缺点，难以适应隧道工程动态开采的要求。 快速收集详细的地质资料，甄选影响隧道围岩变形破坏的相关因素，建立一种快速、有效、真实可靠的隧道围岩稳定性评价方法，及时对不稳定性区采取防护措施，保障安全生产，是十分有必要的。     

对大跨度公路隧道围岩长期稳定性的研究

目前的现行设计规范主要是针对15m以内的公路隧道,而对一些跨高比大,受力不均衡,稳定性较差的大跨度公路隧道,在对其进行开挖过程中对安全性的要求相较于一般的公路隧道更严格。本文通过对大跨度公路隧道现场进行围岩物性参数进行数据监测,并将得来的相应现实公路隧道数据简化为几何和力学模型进行分析,利用实际数据与理论分析相结合的方法,得出相应围岩的应力和位移分布规,进行大跨度公路隧道的稳定性分析,为大跨度公路稳定性建设提供数据及公式基础。     

针对开挖方法不同对公路隧道围岩稳定影响分析

近些年我国的隧道工程有了快速发展,岩土工程也在从小变形向着大变形岩土工程的方向发展。隧道开挖过程中最为主要的就是确保围岩稳定性,而不同的开挖方法对于隧道围岩稳定性具有不同的影响。本文主要对不同开挖方法对于公路隧道围岩稳定性的影响进行了分析,能够对工程实践起到非常重要的指导作用。     

隧道洞口段施工技术研究

浅埋公路隧道洞口段的稳定性比较差,很容易出现各种质量问题,所以必须要采用科学、合理的施工技术来提升隧道洞口围岩的自稳能力。以浅埋公路隧道洞口段施工为研究对象,探讨了一些常用的施工技术,以不断提升浅埋段公路隧道洞口施工质量。     

隧道围岩稳定性分析和衬砌技术分析

对公路隧道围岩稳定性和衬砌技术以及存在的问题进行了具体的分析。     

围岩压力在公路隧道工程施工方法探讨

围岩压力是指在开挖隧道后围岩变形以及应力重新分布的一种物理现象。随着公路隧道工程建设规模的不断扩大,公路隧道工程中由围岩压力引起的围岩变形、坍塌以及支护变形等现象发生的次数也越来越多,由此人们开始认识到围岩压力的存在,并加大了对其研究力度,以确保隧道工程的质量。但是由于隧道工程中岩体、施工等各方面的随机性,以及隧道结构的复杂性,导致了对围岩压力的测量、计算较为困难。因此,在当下公路隧道建设大规模开展的形势下,必须要继续加大研究力度,认真分析压力计算方法,以提高公路隧道工程中围岩压力计算水平。     

人工神经元网络在公路隧道围岩判别中的应用

基于人工神经元网络原理,结合公路隧道围岩判别的工程实际资料,通过BP神经网络模型的有师学习记忆和预测功能,对公路隧道围岩判别预测进行了研究。通过实例预测检验,证明了人工神经元网络在公路隧道围岩判别中的可行性和实用性。     

公路隧道穿越软弱破碎围岩段力学特性研究

为深入研究公路隧道穿越软弱破碎围岩段施工过程中的力学特性,依托某高速公路隧道,利用数值模拟手段分别对软弱破碎围岩段上下台阶法、双侧壁导坑法两种工况下支护结构应力情况进行了研究,通过对比分析可知,采用双侧壁导坑法开挖软弱破碎围岩段隧道时,其支护结构应力普遍小于上下台阶法开挖,由此可见双侧壁导坑法有效提高了软弱破碎围岩隧道的整体稳定性,力学性能更优。     

隧道初期支护变形特性空间效应分析及结构尺寸优化

针对长大公路隧道进口段软弱围岩稳定性较差,而隧洞的开挖进一步破坏了岩体的初始应力平衡状态,围岩应力状态的改变不利于围岩的稳定性问题,通过三维有限差分方法分析了初支尺寸、初支时机、初支刚度对围岩和支护结构的力学特性的影响,得出一些对软弱围岩山岭双线隧道具有实际指导意义的结论,为设计和施工提供可靠的依据。     

BQ法和灰色关联法相结合的隧道围岩分级验证研究

公路隧道围岩分级一直是研究人员共同关注的重要课题。分析了公路隧道分级方法存在的问题,然后通过对比分析,提出了以BQ法和灰色关联分析法相结合的公路隧道围岩分级方法。通过对杭州至瑞丽国家高速公路大兴段与思南段的太平河1号隧道的应用研究,此方案取得了很好的应用效果,给施工单位提供了有效科学的指导。     

大华岭隧道监控量测与稳定性分析研究

介绍了张承高速公路大华岭隧道监控量测方法,并对施工中的围岩稳定性情况进行了分析,表明应用公路隧道现场监控量测数据对隧道施工有指导和改进意义。     

干河隧道围岩分级及初支参数选取

随着公路隧道的大量建设,其理论研究及施工创新也得到到迅猛的发展,对围岩分级准确性和衬砌参数合理性的要求均会越来越高。目前国内公路隧道主要以新奥法为基本设计理念。即隧道设计时,充分发挥围岩自身的承载能力,并在此基础上进行初期支护设计及二次衬砌设计。依托干河隧道对公路隧道围岩分级与初期支护参数选取的实践与应用进行分析。     

小团山大断面公路隧道稳定性数值模拟分析

结合昆明－石林高速公路上的小团山隧道XK18＋161断面的有限元结构计算，对大断面公路隧道的围岩和支护结构的稳定性进行了合理的判断，并用现场监控量测的数据与有限元结构计算的结果进行了对比，验证了有限元数值模拟的真实性。     

西太平山隧道监控量测与稳定性分析研究

介绍了张家口城市快速路西太平山隧道监控量测方法,并对施工中的围岩稳定性情况进行了分析,表明应用公路隧道现场监控量测数据对隧道施工有指导和改进意义.