龙头山双洞八车道公路隧道的设计与施工

龙头山隧道是广州东环高速公路的一座分离式双洞八车道公路隧道,是目前国内规模最大的公路隧道,与单向三车道或双车道公路隧道相比,开挖面积大幅度增加,高跨比却显著减小,为设计和施工增加了难度。文章详细介绍了该隧道的设计和施工,为超大断面公路隧道的设计与施工提供参考。     

降雨对小净距大跨度隧道开挖松动区的影响

小净距大跨度隧道在洞口段易受到浅埋偏压作用,隧道开挖会造成上覆岩土体出现大范围松动区,在降雨条件下更易出现地表塌陷与拱顶塌方。本文改进了围岩切向应力扰动系数公式,依托广州龙头山双洞八车道隧道工程,利用有限差分软件FLAC 3D对隧道洞口段在是否考虑降雨2种条件下开挖产生的松动区进行分析。分析结果表明:运用工程实际采用的双侧壁导坑法模拟开挖,隧道围岩产生的松动区范围较大且在拱顶上部产生交汇区域,中部核心土开挖时影响较小;考虑降雨渗流场之后开挖,在流固耦合作用下左右2个隧道围岩松动区面积增长分别约为30%,42%;隧道围岩松动区不对称分布和雨水渗流作用加剧了隧道偏压变形,并导致上部地表沉降最大增长33%左右。     

龙头山双洞8车道公路隧道施工

为提高我国特大断面低扁平率公路隧道的修建水平,从以下7方面对目前国内建设规模最大的广州龙头山双洞8车道公路隧道工程的建设情况进行了较为系统的介绍:(1)工程地质和水文地质情况;(2)隧道出口段的土样室内试验结果;(3)隧道左右线间距、净空断面尺寸和复合支护结构设计;(4)双侧壁导坑法和台阶法隧道施工方案及其所对应的主要施工流程;(5)现场发生的工程事故及其原因探讨;(6)在设计和施工领域需进一步探讨的部分课题;(7)流变和渗流效应研究创新点。     

双洞隧道独头掘进CO扩散效应模拟分析

基于CFD的基本理论,对某双洞公路隧道和其压入式通风系统建立三维模型,利用RNG k-ε湍流模型模拟双洞隧道独头掘进时CO扩散规律,得出非稳态下CO扩散数据模型。用2个指标(CO扩散浓度、污染持续时间)来量化污染严重程度。研究发现双洞隧道独头掘进时,如果2条隧道的通风功率不一样,一条隧道掌子面爆破作业后产生的CO会沿着双洞隧道间的人行横道扩散,进而影响另一条隧道的空气质量。根据爆破后的双洞等功率通风CO扩散效果的研究,提出了更为合理的通风管理措施。     

铁路隧道建设与水环境关系分析

研究目的:隧道建设在我国正伴随着铁路事业迎来新的发展,但是长期以来隧道建设和自然环境之间始终存在着难以调和的矛盾.本文试图从隧道建设与地下水环境相互影响的正反两方面着手,分析地下水环境影响隧道施工与运营的成因,以及隧道建设对地下水环境与隧址区生态环境影响的成因,为隧道工程建设提供相关的参考.研究结论:隧道建设与生态环境是相互影响制约的矛盾体.隧道建设过程中,当隧址区岩溶暗河发育、地下水力联系紧密时,隧道开挖应力场与渗流场耦合作用强烈使得围岩出现过大塑性变形,容易发生突水、突泥等生产安全事故.隧道建成后长期疏干地下水,改变了应力场与渗流场的原有平衡,使得地表水枯竭,引起地面沉降,造成生态环境的恶化.     

龙头山八车道公路隧道双侧壁导坑法施工

对龙头山特大断面公路隧道双侧壁导坑法施工技术进行总结,主要介绍该隧道的开挖、超长管棚支护、超前小导管注浆、防排水施工、二次衬砌等施工工艺。     

层状炭质页岩隧道底鼓机理分析

为分析重庆某高速公路隧道穿越层状炭质页岩段底鼓机理,采用现场调查、室内实验的方法调查分析仰拱质量,隧道底板赋水情况,炭质页岩隧道围岩强度,遇水软化性、膨胀性及地下水对仰拱混凝土的腐蚀性。建立了Flac3d数值模型进一步分析围岩压力和地下水压力作用下隧道围岩位移场、应力场和渗流场分布情况。研究结果表明,该炭质页岩隧道底鼓是隧道围岩强度低、地下水对围岩的软化和水压力作用以及炭质页岩的流变等综合因素所产生的。     

基于流固耦合理论下穿库区隧道围岩稳定性分析

以某下穿库区铁路隧道为依托工程,对比分析有无渗流场作用和不同水深条件下,隧道结构应力变化规律以及围岩变形、塑性区和渗流场的变化特性,同时还考虑隧道加固圈厚度和渗透系数对围岩稳定性的影响。研究结果表明:地下水渗流场对围岩变形影响较大,不仅能引起大范围的库底沉降,而且能增大隧道拱顶和拱腰的位移,并且能够减小仰拱的隆起量以及加剧围岩塑性区的范围;隧道的开挖能够对地下水孔隙水压力的分布形成明显的扰动,并且在两拱脚处渗流速度最大,最大塑性区位于横向临时支撑处;注浆加固圈能够改善围岩的受力,隧道最优注浆圈厚度在5m,并且当渗透系数小于围岩渗透系数的1/50时注浆圈加固效果不再明显。     

基于流固耦合的强度折减法研究地下水渗流对隧道稳定性的影响

为研究地下水渗流对隧道稳定性的影响,将基于流固耦合的强度折减法用于求解隧道安全系数。通过建立3种计算工况,分析地下水渗流、流固耦合计算模式对隧道安全系数的影响。利用流固间接耦合计算模式研究地下水水位对隧道安全系数和拱顶沉降的影响。结果表明:地下水渗流情况下隧道安全系数较不考虑地下水时降低20%左右,地下水渗流对隧道安全系数的影响不可忽略。流固间接耦合和完全耦合模式计算得到的隧道安全系数基本相同,而流固间接耦合模式所消耗的计算时间远小于完全耦合模式,建议采用流固间接耦合模式计算地下水渗流时隧道的安全系数。隧道安全系数随地下水水位升高有所降低,二者呈线性相关;地下水水位每升高10 m,隧道安全系数降低0.26。相同折减系数时,隧道拱顶沉降随地下水水位升高而增大。     

秦岭终南山特长公路隧道特殊灯光带结构设计

秦岭终南山特长公路隧道长度位居亚洲公路山岭隧道第一,其双洞4车道高速公路的隧道建设规模位居世界第一。为了减缓超特长隧道司乘人员行车单调、紧张、烦躁、恐惧等情绪,保障行车安全,专门为秦岭终南山特长公路隧道设计了特殊灯光带景观。简要介绍特殊灯光带结构设计方案,包括平纵断面布置、内轮廓设计、衬砌支护设计等,为超特长隧道建设提供借鉴经验。