大干溪隧道浅埋段现场监测及施工稳定性分析

为保证隧道施工安全、顺利进行,对大干溪隧道浅埋段进行监控量测。通过现场实测地表沉降、拱顶沉降、周边收敛、围岩与初期支护压力数据,获得隧道的围岩动态信息以指导施工,为支护体系的优化提供依据,并对监控量测结果进行进一步研究,为类似条件下隧道工程的设计、施工、监控量测提供参考和借鉴。     

支护特征曲线在公路隧道监控量测中的应用

在隧道施工中,现场监控量测往往仅判断围岩、结构是否稳定,而对支护时机是否及时则很难判断。以铜锣山隧道为例,采用数值模拟方法,对Ⅴ级围岩绘制围岩、支护特征曲线,并结合监控量测数据分析,判断支护措施及支护时机是否合理,同时给出围岩压力测试数据,指导隧道施工。     

金竹山隧道信息化施工技术探索

结合万(源)至达(州)高速公路金竹山隧道施工,介绍了隧道信息化施工技术方法。隧道施工过程的信息化施工技术通过超前地质预报和监控量测等信息的反馈,可及时了解隧道前方的地质情况和开挖支护段的稳定状况,为正确选择开挖方法和支护施作时间提供依据,同时通过监控量测信息可进一步修正支护结构形式,降低隧道工程风险、保证隧道施工的安全性和经济性。     

浅析隧道监控量测的项目及应用

目前高速公路和高速铁路的隧道施工,主要是安全问题(包括施工安全和运营安全),监控量测为支护参数提供可靠的科学依据,所以很有必要研究隧道监控量测方面的问题。根据专家授课、设计图纸和自己在施工中的应用,对隧道监控量测在施工中需要检测的项目进一步进行了整理,与大家分享。     

浅谈铁路隧道监控量测信息化在监理管理工作中的实践与运用

围岩监控量测对隧道整个施工过程中,对隧道围岩及支护结构的变形和应力状况进行观察、量测,并通过对监测结果的处理,分析地层、支护结构的安全稳定性,判断隧道施工对地层的影响程度;通过信息反馈,修正设计参数,优化施工工艺,改进施工方法,均有重要的指导意义。根据多年的隧道工程监理工作经验,结合工程实例,介绍了当前监理工作中对监控量测信息化的管理与运用。     

隧道围岩大变形信息化施工

建议以实施隧道监控量测的必测项目为主导,为围岩和支护的变形过程把脉,强调监控量测信息的时效性及其核心指导作用,并依据工程实例——在乌鞘岭隧道9#斜井中,围岩和支护出现大变形状态下,评判初期支护的安全性、经济性,探讨初期支护参数合理性和衬砌施作时机。建立一套简洁的监控量程实施操作系统,努力实现隧道施工过程信息化,在施工实践中协调各个关键环节,并在实际的施工效果中得到检验。     

雷公山隧道施工监控量测

围岩监控量测是新奥法隧道施工中的一个重要组成部分,它是通过对隧道施工中围岩的变化进行量测,并对围岩力学动态和支护结构工作状态的量测数据进行计算处理.以深圳市坪西一级公路雷公山隧道施工的监控量测实施情况,系统地说明了量测计划的编制、实施及对测得数据的处理方法,论述了量测对雷公山隧道的指导意义.     

TBM隧道施工监控量测现状及发展趋势

TBM(Tunnel Boring Machine)隧道掘进机,是集钻、掘进、支护于一体,使用电子、信息、遥测、遥控等技术对全部作业进行指导和监控的全断面隧道掘进施工机械。近年来,对其进行的监控量测发展较为迅猛。从TBM隧道常规监控量测技术现状;其他监控量测技术在TBM隧道中的应用现状;特殊条件下TBM隧道的监控量测及监控数据处理等几个方面介绍了TBM隧道施工监控量测现状及发展趋势。即日趋多样化、智能化、人性化、远程化等。同时,具体的监控理论、数据处理模型及特殊TBM隧道监控方面仍存在一定不足。     

雷公山隧道施工监控量测

围岩监控量测是新奥法隧道施工中的一个重要组成部分，它是通过对隧道施工中围岩的变化进行量测，并对围岩力学动态和支护结构工作状态的量测数据进行计算处理。以深圳市坪西一级公路雷公山隧道施工的监控量测实施情况，系统地说明了量测计划的编制、实施及对测得数据的处理方法，论述了量测对雷公山隧道的指导意义。     

监控量测技术在京珠高速公路粤北段某隧道中的应用

监控量测是隧道新奥法施工的三大要素之一,通过量测施工中隧道围岩变形与支护受力数据,对数据进行分析整理并及时反馈指导施工。以京珠高速公路粤北段某隧道为例,对该隧道的拱顶与地表进行了监控量测,通过对拱顶下沉和地表沉降等量测数据的测定、处理、回归分析,客观有效地评价和预测了该隧道的稳定性。     

黄金坪水电站大断面尾水隧洞结构安全性研究

依托黄金坪水电站尾水隧洞工程,采用数值模拟、现场监测的手段进行了深埋大断面尾水隧洞开挖结构安全研究。研究结果表明:将隧洞断面划分为4层开挖,顶层采用导坑扩挖法,先开挖中部导坑,再向两侧进行刷扩处理,因刷掉的是围岩松动圈外圈的低应力松散带,避免了扰动深部围岩,有利于结构安全;大断面尾水隧洞在分层开挖、支护过程中,围岩最大拉应力为0.86 MPa、最大压应力为6.9 MPa,支护结构最大拉应力为0.6 MPa、最大压应力为5.0 MPa,均远小于允许应力而且不会发生岩爆,围岩和隧洞支护体系在开挖、支护完成后逐步达到稳定状态;围岩多点位移计的现场监控量测结果验证了数值计算结果的正确性,研究方法可为类似工程提供参考。     

内蒙地区黄土隧道大变形控制研究

以内蒙地区窑沟黄土隧道为工程依托,通过对施工过程中该隧道围岩变形的监控量测,了解隧道开挖过程中黄土隧道围岩变形的规律:拱部沉降的量值远大于净空收敛的量值,进而明确黄土隧道大变形的控制应以拱部沉降为主。运用有限元分析确定黄土隧道施工过程中控制隧道大变形的途径:初期支护的及时跟进能显著降低黄土隧道围岩的变形;桩处理隧道黄土地基可以有效地降低围岩变形;系统锚杆的施作对围岩变形基本没有影响。     

大断面软岩隧道变形特征及多层初支控制研究

以连城山大断面软岩隧道工程为依托,基于施工监测数据,对比分析了单层I22b钢拱架初期支护、单层H20b型钢拱架初期支护、双层I22b工字钢拱架初期支护和双层H20b型钢拱架初期支护4种支护方案下围岩的变形规律与支护的受力特征。结果表明,单层和双层I22b钢拱架初期支护均不能控制隧道的大变形,而双层H20b型钢拱架初期支护可以控制隧道围岩变形。采用数值软件进一步比较了4种支护措施对于控制围岩变形的有效性,计算结果表明,I22b钢拱架的支护控制围岩变形的效果明显较差,尤其是单层I22b钢拱架的支护方案条件下围岩发生了较大的变形。采用双层初期支护的方案后围岩变形分布更均匀,支护结构与围岩协同变形。研究结果可为类似工程的设计与施工提供一定的参考。     

高地应力软岩大变形隧道洞型及双层初期支护支护时机研究

为优化高地应力软岩隧道支护结构受力以及控制围岩变形,开展隧道洞型与双层初期支护支护时机研究。首先,通过现场监测数据分析高地应力软岩隧道单、双层初期支护的支护效果及围岩变形规律;然后,采用FLAC3D软件对比分析马蹄形（高跨比0.80）、类圆形（高跨比0.90）、圆形（高跨比1.00）3种洞型下以及第1层初期支护变形达300、350、400 mm时施作第2层初期支护时隧道的受力与变形情况。研究结果表明： 1）对于高地应力Ⅲ级大变形围岩2车道隧道,采用双层初期支护较单层初期支护虽有效控制了围岩变形,但在施工过程中仍出现了拱肩破坏、仰拱开裂等现象; 2）适当增大隧道高跨比可有效降低围岩变形与支护结构受力,高跨比为1.00时效果最好; 3）适当增大第1层初期支护的预留变形量,推迟第2层初期支护的支护时间,支护应力大幅降低,因此,建议第1层初期支护变形达400 mm时施作第2层初期支护。     

隧道围岩与支护结构耦合作用研究及应用

为了增强隧道工程支护效果、提高各支护构件利用率、保证隧道的安全，需要寻找减小工程支护力的途径，即最大限度地释放围岩形变势能、充分利用围岩自身承载能力，实现围岩与衬砌间的支护耦合，建立了由隧道表征变形量、支护体系组合构件的整体性能利用率、支护系统组合构件耦合效率3个指标组成的耦合评价体系，并用于西安岭隧道施工现场监测并进行耦合分析。结果表明:该隧道最终耦合效率较高，设计方案合理。     

公路隧道施工变形监测精度要求探讨

隧道周边收敛和拱顶下沉监测是判断围岩支护效果、二次衬砌施作时间、隧道动态信息化设计与施工以及保证隧道施工安全的重要措施。现有JTG F60-2009《公路隧道施工技术规范》对隧道周边收敛和拱顶下沉监测的精度要求为0.1 mm,明显高于铁路隧道施工和基坑工程变形监测0.5~1.0 mm的精度要求,且公路隧道的实际监测精度很难达到规范规定的精度要求。总结现有公路隧道、铁路隧道和其他规范的具体监测内容和要求,结合现有隧道施工监测仪器的精度技术指标,参照隧道设计规范规定的预留变形量、隧道施工阶段变形监测统计结果和基坑工程监测规范的精度要求等,建议将公路隧道周边收敛和拱顶下沉监测的精度要求修改为0.5~1.0 mm。0.5~1.0 mm的监测精度要求可以保证公路隧道的施工安全,促进高精度全站仪等非接触量测方法和仪器在公路隧道施工变形监测中的应用和推广,提高公路隧道施工变形的监测效率,避免因达不到JTG F60-2009《公路隧道施工技术规范》规定的监测精度要求而引发的监测数据造假现象。     

虎跳峡分岔大断面公路隧道稳定性分析

虎跳峡地下立交隧道是国内目前断面尺寸最大的山区地下立交隧道,施工时需要多方面考虑各断面的安全性。为分析虎跳峡大断面隧道的稳定性,建立有限元三维隧道模型,结合强度折减法,对围岩整体区域进行弹性模量、内摩擦角、黏结力参数折减,对围岩进行安全性分析,得到大断面隧道的安全系数为1.63。提取拉应变与位移数值结果可知:当围岩较为完整时,直接开挖后,围岩的整体变形较小,加固措施对于围岩的稳定性提高幅度有限,并且竖向位移模拟结果与现场的监测数据较为接近。     

我国西南部山区隧道施工期支护结构力学行为特征案例分析

为研究我国西南部山区隧道施工期支护结构所面临的重大问题,将雅安—康定、汶川—马尔康高速公路的典型隧道作为案例,归纳总结施工期存在的高地应力、软弱围岩、断层破碎带、次生地质灾害等潜在危险源,通过现场实测数据深入分析不同危险源环境下支护结构体系的力学行为特征。研究结果表明： 1）当隧道穿越软弱围岩时,围岩强度低、自承载能力差,接触压力、钢拱架应力均显著高于普通围岩隧道,二次衬砌分摊荷载比例显著上升; 2）当隧道穿越断层破碎带时,支护结构受力需要较长时间才能稳定下来,其力学行为呈现出3阶段演化规律,前期快速降低、中期缓慢降低、后期基本稳定; 3）当隧道洞口穿越松散堆积体时,坡体稳定性易受到扰动,其支护结构力学行为具有显著的偏压特性,围岩压力主要集中在深埋侧; 4）高地应力与围岩强度联合控制着围岩稳定性与支护结构体系的力学行为,高地应力硬岩隧道也具有一定的流变时间效应,但由于硬质围岩的强度较大、稳定性较好,支护结构受力相对较小,安全储备较高; 5）高地应力软岩隧道的围岩压力与结构受力显著升高,其支护结构力学行为在施工期便呈现出明显的流变特性,开挖约200 d后,仍然保持着缓慢增长。     

高地应力深埋层状围岩隧道非对称变形受力机制研究

为深入研究高地应力层状围岩中隧道和支护结构的非对称变形受力特性和机制,以绵茂公路篮家岩隧道为工程背景,采用现场监测和数值模拟相结合的方法,研究不同层理角度和地应力方向下隧道变形、钢拱架应力以及二次衬砌弯矩和轴力的变化规律。结果表明： 1）层状围岩中隧道结构受力的最不利位置常出现在层理面法向方向; 2）隧道的非对称变形机制在于地应力对层理面产生的法向挤压作用和切向滑移作用,当层理面角度缓倾时,隧道拱顶和拱底承受较大挤出变形,当层理面角度陡倾时,地应力方向与层理面夹角越小,隧道衬砌在主应力作用位置产生的滑移变形越大。最后,根据层状围岩隧道变形和衬砌受力特征,提出合理的支护优化措施。