边坡作用下连拱隧道施工方案比选分析

随着我国公路隧道建设的发展,连拱隧道也越来越多。连拱隧道一般应用于中短隧道,常常与边坡结合在一起,同时连拱隧道施工过程非常复杂,不同的施工方案带来不同的力学行为,故有必要对连拱隧道在施工方案进行优化分析,尤其是在边坡作用的情况下。本文建立了连拱隧道施工动态有限元模型,分别模拟先开挖边坡外侧隧道和先开挖内侧隧道开挖双连拱隧道的施工过程,并通过对中墙应力、围岩稳定性的比较,分析了边坡作用下两种施工方案的优劣。     

基于灰色-马尔可夫链的隧道围岩变形预测研究

隧道工程施工中,围岩变形是一种常见的工程问题,当变形量达到一定数值时,会影响工程质量,给施工人员带来安全隐患,延误工期.因此,隧道围岩变形预测是保证施工安全,以及工程质量的重要措施.隧道围岩的变形在受到地质构造、地层岩性、应力场、地下水、开挖方式等多种因素的综合影响下,具有时间序列的单调增长性和随机性的特点,针对该特征,将灰色模型预测方法和马尔可夫链概率转移方法结合起来,建立灰色-马尔可夫链模型对围岩的变形进行预测.该预测方法是利用GM(1,1)模型的预测数列增长的特点,来预测围岩变形的宏观发展趋势,在此基础上应用马尔可夫链确定位移时序的状态转移概率矩阵,通过对状态的划分、实测值与灰色拟合值的绝对误差及相对误差等指标的分析,对围岩变形的发展趋势进行更为精确的预测.通过两水隧道算例,隧道围岩变形的计算结果与实测值吻合较好,表明所建立的灰色-马尔可夫链模型是正确的,在隧道围岩变形预测中具有广泛推广应用价值.     

连拱公路隧道施工方法模型试验研究

文章通过相似模型试验,对Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩条件下采用三导洞法、中导洞半断面法和中导洞全断面法修建4车道双连拱公路隧道进行了研究.通过对试验结果的研究分析,提出了在不同级别围岩条件下4车道双连拱公路隧道安全、经济、合理的施工方法,可为连拱隧道的设计和施工提供参考.     

开挖施工方式对连拱隧道中墙影响的空间分析

隧道施工过程的应力变化对其稳定性有重大影响.文章通过对金竹林连拱隧道的三维弹性计算,分析了拟定开挖工艺下隧道各阶段的应力和变形情况,并针对连拱隧道进行专题研讨,提出连拱隧道中墙受力状态的一般规律,可供设计和施工参考.     

浅埋连拱隧道实体中墙设计荷载研究

文章以某高速公路20座连拱隧道为工程背景,采用有限元法分别对Ⅱ～Ⅳ类三种围岩、四种埋深、三种施工方法的整体式直中墙连拱隧道施工全过程进行了数值模拟分析,得出了施工全过程中墙内力的变化规律及影响因素,并在此基础上提出了连拱隧道的中墙厚度数据,为设计提供参考。     

基于多变量GP-DE模型的隧道变形时间序列预测研究

准确预测和控制隧道变形是确保隧道工程施工安全的重点.针对目前隧道围岩变形时间序列预测的不足,文章提出了一种基于多变量高斯过程(GP)-差异进化算法(DE)的隧道变形时间序列预测方法.根据隧道自动化监测结果进行多变量相空间重构,并通过主成分分析法降低输入维数.在此基础上采用GP-DE模型进行隧道变形预测研究.以吉林省高丽...     

基于非齐次指数函数灰色模型的隧道围岩变形预测

准确地测量、预测围岩变形是保证隧道施工安全的重要措施之一。围岩变形具有时间序列的单调增长性和随机性等特点,针对其特点,文章采用常规GM(1,1)模型、齐次指数函数灰色模型、非齐次指数函数灰色模型,对隧道的围岩变形进行了预测与对比分析。结果表明,常规GM(1,1)模型、齐次指数函数灰色模型、非齐次指数函数灰色模型三种模型的中误差分别为7.16%、5.01%、2.99%,最终沉降预测值相对误差分别为-8%、-5.52%、-3.05%。非齐次指数函数灰色模型具有较高的精度,在隧道围岩变形预测中具有广泛推广的应用价值。     

山岭隧道围岩流变参数识别及应用研究

依托西康高速公路油房湾小净距隧道工程,对隧道围岩--石灰岩的流变特性进行了试验研究,给出了流变变形特性曲线,建立了能描述油房湾隧道围岩流变变形特征的流变模型.基于流变反演理论,获得了相应模型的弹性性能参数(岩体弹性体积模量、剪切模量和变形模量等)和流变参数及长期弹性模量等.利用反演流变模型及参数,并结合油房湾小净隧道工程地质特点及施工方案进行了三维流变数值模拟分析.结果表明,小净距隧道围岩变形时效特性规律基本符合H-K模型特征,表明基于试验辨识的H-K蠕变模型和反演参数的数值模拟能超前做出科学预测和定量评价,为山岭小间距隧道的设计和施工提供了可靠的参考信息和理论依据.     

基于隧道现场施工监测数据的动态反分析

以深圳莲盐高速公路隧道为背景,基于现场的监测数据,采用动态增量优化反演分析的方法反演隧道围岩的岩体力学参数;利用反演得到的力学参数,结合施工过程对后续施工断面围岩的变形进行了预测分析。结果表明,预报值与实测值吻合得较好,能有效指导隧道的信息化施工和动态设计,也是隧道数字化工程中不可或缺的部分。     

隧道周边应变与挤压因子法在隧道围岩大变形预测中的应用

挤压性大变形是高地应力区软弱围岩隧道施工中亟待解决的工程难题,其变形量的预测是高地应力环境条件下软弱围岩隧道变形控制的关键。基于此,文章在总结前人研究成果的基础上,首先采用挤压因子法对某软岩隧道挤压性大变形等级进行预测,然后采用隧道周边应变法对挤压性大变形的量值进行预测,并提出了针对性控制措施。预测结果与实际开挖后的监控量测值较为吻合。该预测方法可对同类工程施工变形控制提供借鉴和参考意义。