桥隧相接段隧道洞口稳定性数值分析

以在建的重庆市两江大桥渝中连接隧道为工程背景,运用Midas-GTS有限元分析软件,建立了桥隧相接结构的三维分析模型。模拟明挖隧道在施工过程中对轨道六号线衬砌和相接桥台的影响,研究桥隧相接段在施工中隧道洞口的稳定性,供同类隧道参考。     

一拟建建筑施工对既有隧道稳定性影响分析

重钢总医院拟建场区位于大渡口陈庹路双山隧道顶部。从数值分析计算的角度,基于地层结构法,研究了拟建项目施工对既有双山隧道结构变形的影响;在此基础上,基于荷载结构法,对拟建项目实施后的隧道结构强度进行分析。     

地下拱箱复合结构隧道明挖顺筑法修建关键技术

为解决隧道与既有道路的立体衔接问题,结合厦门市机场路（仙岳路-演武大桥段）第JC3合同段采用的拱箱复合结构明挖暗埋隧道,对大型拱箱复合结构施工的重难点进行分析,探讨安全优质、高效组织地下拱箱复合结构隧道施工的关键技术。主要结论如下： 1）采用拱箱复合结构明挖暗埋隧道,解决了厦门市成功大道梧村山隧道进口段在周边环境复杂、场地狭小条件下隧道与既有道路的立体衔接问题; 2）研制出的大跨度拱结构衬砌模板台车,较通常的万能杆件组合模板衬砌方法大幅提高了衬砌施工质量和工效; 3）拱圈混凝土浇筑采用联拱对称、分层分段的施工方法,有效地避免了施工冷缝。     

基于移动模架的明挖隧道衬砌施工方法研究

明挖法施工是一种常见的隧道施工方法,衬砌施工是明挖隧道施工的关键环节,如何低成本、快速、高质量完成衬砌施工又是明挖隧道施工的关键一环。该文以京雄铁路机场2号线明挖隧道为依托,研究一种基于移动支架法施工的明挖隧道衬砌快速施工方法。通过理论分析与现场试验相结合,研究这种支架的合理结构形式及对应的施工工艺,分析其合理的支撑体系特点与优势。结果表明:这种施工方法具有施工快、成本低、质量可控等优势,是一种可在中等长度明挖隧道施工中推广与应用的方法。     

新建矿山法隧道近距离下穿既有隧道的影响分析

随着交通工程的飞速发展,出现了越来越多的地下交通工程。城市中地下结构在同一个通道集中出现的情况也变得普遍。该文以南京地铁隧道近距离下穿已建宁芜货线明挖隧道项目为工程背景,对施工给既有隧道造成的影响进行全程数值仿真分析,对比不同开挖步长对上部既有隧道的影响。基于分析结果,对新建隧道的可行性进行评价并对安全措施提出建议。     

运营公路隧道局部换拱效果及其工程影响

通过对运营公路隧道换拱工程试验段衬砌荷载和温度的现场监测,并将之与新建隧道衬砌荷载分布规律进行对比,评价换拱工程中新施作衬砌的承载性能。通过采用数值计算分析的手段,对换拱过程临近结构附加影响进行研究。结果表明:换拱工程与新建隧道工程衬砌荷载分别在荷载曲线形态和达到峰值的时间这2个方面存在明显差异;结合衬砌温度变化规律,揭示了换拱工程的新施作衬砌基本不发挥承载作用,现场监测所得荷载主要是由温度应力引起的;分析换拱过程中,邻近结构在卸荷作用下产生一定的附加沉降和附加应力。综合换拱工程衬砌承载效果及对临近结构的影响,提出了在运营隧道衬砌病害处理过程中,宜优先采用非破坏性防护措施,慎用局部换拱方案的工程建议。     

楼排隧道衬砌结构安全评估

排楼隧道洞口段处在V级围岩中．围岩自稳能力差,对隧道衬砌结构带来不利的影响。本文采用荷载结构法对V级围岩衬砌结构进行了静力计算,得出初期支护和二次衬砌的最大轴力、最大弯矩,以此来评价衬砌结构的稳定性。     

小净距大跨城市隧道下穿施工对多高层建筑变形影响的数值分析

以重庆两江大桥渝中连接隧道下穿农业银行重庆市分行主楼及住宅楼为工程背景,提出左右线隧道分别使用单侧壁导坑法与双侧壁导坑法开挖,加强超前支护,及时施作初期支护与2次衬砌的下穿既有建筑隧道设计方案。采用有限元数值模拟隧道施工过程,分析隧道开挖引起的农业银行筏板基础和农业银行住宅楼条形基础变形。结果表明：既有建筑基础沉降与倾斜均在可控范围内;该隧道设计方案可行。     

扬州瘦西湖盾构隧道衬砌结构受力的现场试验研究

以扬州瘦西湖盾构隧道为背景,对管片衬砌结构在施工期和后期的结构荷载和内力进行现场追踪试验,探讨施工阶段同步注浆对隧道衬砌结构受力的影响,总结隧道衬砌结构荷载和内力在施工阶段随时间的变化规律。研究结果表明:现场测试方法可以较为全面准确地得到隧道衬砌结构荷载和内力在施工期的分布;衬砌结构荷载总体随时间呈先减低后趋于平稳的规律,施工期的注浆作用会使衬砌结构荷载大于稳定后的结构荷载;衬砌结构内力在注浆阶段不稳定,注浆作用对结构的轴力影响较大。     

城市大断面明挖隧道断面形式研究

断面形式对城市大断面明挖隧道结构内力、施工方案、工程造价等有较大影响,在统计分析我国已建成城市大断面明挖隧道断面形式特点的基础上,对郑州市渠南路隧道工程可能采取的断面形式进行研究,分析直墙平顶、直墙圆顶和直墙折板3种断面形式的受力和断面特点,并采用荷载-结构模型对影响直墙折板隧道断面内力的参数,如折板折起角度、斜板跨度和结构自重等进行研究。结果表明:渠南路隧道采用直墙折板断面可提高断面利用率,改善结构受力条件,且上述3个参数均会影响直墙折板断面内力计算结果。     

基于层次-可拓（AHP Extenics）模型的既有隧道衬砌结构病害评价

为解决既有隧道衬砌结构病害威胁交通安全、影响交通质量和使用寿命等问题，从工程施工、自然环境和工程地质3方面共13个独立的既有隧道衬砌结构病害影响因素入手。首先，采用层次分析法（AHP）建立既有隧道衬砌结构病害形成因素指标体系，提出基于层次-可拓（AHP Extenics）模型的既有隧道衬砌结构病害评价方法； 然后，结合工程实际和专家打分确定病害评价指标权重，进而利用相关函数对病害评价指标和权重进行可拓运算； 最后，得出既有隧道衬砌结构病害评价等级。该方法采用形式化的可拓综合评价模型替代传统的模糊综合评价法，以定量的形式给出定性分析结果，使计算结果更加客观，为既有隧道衬砌结构的病害评价提供了一种新方法。     

下穿隧道对既有桥梁结构影响的数值分析

依托某隧道穿越立交桥工程,运用MIDAS-GTS数值计算软件对隧道穿越既有桥梁桩基础、桥面、隧道衬砌的变形与内力变化情况进行分析。结果表明:受隧道掘进的影响,该桥梁临近桩基的顶部产生侧向位移与轴力最为明显,分别为4.48 mm、3057 kN;桥面中部沉降最大,为3.87 mm;隧道衬砌的顶部产生的竖向位移最大,为2.98 mm;隧道掘进对既有桥梁各方面的影响均在合理范围之内,满足隧道施工与桥梁运营安全的各项要求。对盾构掘进,提出了有关建议。     

既有连拱隧道旁新建大跨度连拱隧道开挖有限元分析

在既有隧道旁施工新建隧道时,开挖过程中需考虑对既有隧道支护安全性的影响。分析邻近既有隧道的双连拱隧道施工方法,新建隧道与既有隧道的相互影响因素,并以福建省长安连拱隧道为计算模型,详细分析新建双连拱隧道开挖过程中对围岩影响范围、塑性区、既有隧道衬砌位移及内部应力的影响,为类似隧道工程的设计、施工提供参考。     

管幕冻结法浅埋大断面隧道开挖方案对衬砌性态及地层位移的影响

经验表明,在软土、浅埋大断面隧道开挖方案中,加固方式对衬砌结构受力、隧道收敛变形和地层位移影响显著。港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道具有隧道埋深浅、结构断面尺寸大、地质条件差、地理位置政治敏感性强等特点。以该隧道为背景,利用数值模拟方法,分析大直径钢管管幕冻结法施工和隧道开挖方案对衬砌结构受力和地层变形的影响。经分析发现:不同开挖方案对衬砌受力、变形和地层位移的影响显著;在分台阶开挖过程中,台阶越小,引起的衬砌受力、隧道收敛变形和地层位移越小;管幕冻结对改善衬砌受力和地层位移效果显著,根据管幕冻土受力特性对其关键受力部位提出建议。     

路基施工对下埋引水隧洞受力特征的影响

以某高速公路路基施工为对象，采用数值方法研究了不同工况下，填方加载、挖方卸载对既有引水隧洞的不利影响，获取了隧洞的力学特征，对比分析了填方加载后隧洞的三种加固方案，即内衬钢板、灌浆固结、灌注桩+系梁。结果表明:内衬钢板方案加固效果好，经济合理灌浆固结对软岩加固效果不佳；灌注桩+系梁框架结构将承担部分上部荷载，加固后隧洞应力值减小约50%。深挖卸载将导致隧洞底板最大拉应力由点至面分布，但应力最大值与开挖前几乎一致。最后，计算了深挖路堑爆破药量及安全距离。     

新建路基开挖换填对下方既有盾构隧道影响研究

依托南京市某市政道路上跨既有超大直径盾构隧道工程,分别采用二维梁-弹簧法与三维有限元法对路基开挖与回填等工况进行数值模拟,分析了不同工况下既有盾构隧道衬砌结构的受力与变形情况,并对其安全性进行评估。结果表明:新建路基换填采用轻质泡沫土的处理方式安全可行;既有盾构隧道结构受力及变形均在规范允许范围内;新建路基工程不会对下方的盾构隧道结构造成安全影响。     

丹平路猫公坝隧道上穿供水隧道的风险控制

深圳市丹平快速路—猫公坝隧道近距离上穿越布吉供水隧道、东部引水隧道,三条隧道交叉叠置,对既有隧道结构影响较大。该文论述了猫公坝隧道修建过程中对既有隧道的影响和工程安全性;提出了既有隧道的工程安全控制指标。建议在地质条件容许的情况下,应进行机械开挖。若必须采用爆破施工,应严格控制既有隧道结构的振动。对既有隧道结构、新建隧道与既有隧道之间中夹岩体提出了加固措施。拟定出施工过程中既有隧道的监控量测方案,根据监测数据反馈围岩与支护的状态以指导施工,并为可能出现的安全问题提供了预案。实践证明,对布吉供水隧道的加固设计是必要的和成功的。     

路堑开挖对既有铁路隧道影响数值分析

随着城市的扩大,市政道路的快速发展使新建道路越来越多的临近或穿越既有地下建（构）筑物。依托某市政道路与相邻铁路隧道工程,采用Midas GTS软件计算分析路堑开挖过程中隧道受力变化及变形情况。研究结果表明:地层结构法能反映出地层岩性对偏压隧道内力的影响,地层弹性模量E与隧道外侧拱肩弯矩M曲线为幂函数型。路堑边坡坡脚与隧道中线距离d影响隧道衬砌内力,d－M曲线存在的拐点可供设计参考。     

不同型式的双圆盾构衬砌内力分析

采用荷载-结构法计算双圆隧道衬砌结构内力。衬砌结构与周围土体的相互作用通过设置在衬砌全环的外法向链杆来体现。通过程序的迭代计算,合理区分衬砌结构的抗力区、脱离区范围。通过分析可知,左右平行以及上下重叠双圆盾构衬砌结构的抗力区范围明显不同,说明不同型式的衬砌结构与岩土的相互作用关系有很大差异。双圆盾构的中墙所受轴力较大,是整个衬砌结构受力的关键部位。双圆盾构衬砌轴力分布较均匀,且剪力和弯矩值较小,是较为合理的衬砌结构型式。     

海塘维修加固施工对隧道位移影响研究

上海某海塘位于隧道上方,由于渗透破坏和堤身土流失等原因,造成坡面塌陷,栅栏板悬空、错断,亟需进行维修加固。为保障施工安全,采用FLAC3D数值模拟的方法计算海塘维修加固施工对于下部隧道位移的影响。计算过程分为抛石施工、高压旋喷桩施工两个阶段,计算结果表明工程实施对于隧道的影响在可控范围内。