黄土连拱隧道支护结构力学特性现场试验

为研究黄土连拱隧道支护体系力学特性,文章以某黄土连拱隧道为依托,采用钢弦式传感器,对围岩压力、锚杆轴力、钢支撑内力以及二次衬砌受力等进行系统测试与分析。结果表明:(1)在中墙墙顶与拱部的结合处以及在墙底与仰拱的结合处,围岩压力的波动比较大,最大压力值分别为195 kPa、115 kPa。位于围岩级别过渡段的隧道仰拱中心处的压力值较大,最大值为267 kPa,隧底出现较大底鼓趋势。围岩压力整体呈"双马鞍形"分布;(2)深埋段竖向围岩压力实测值与《公路隧规》中按连拱隧道半跨计算的结果比较接近。浅埋段按不同围岩压力计算公式得到的压力值均大于实测值,采用太沙基公式得到的压力值与实测值相对接近;(3)该黄土连拱隧道的初期支护与二次衬砌的荷载分担比例为47.66%和52.34%,二次衬砌处于明显的承载状态;(4)锚杆轴力较小,呈"鱼肚形"分布。钢拱架承受的荷载较大,在钢拱架强支护的作用下,锚杆发挥的作用有限;(5)中墙扭矩的存在,验证了黄土隧道中纵向效应的存在,在设计与施工的过程中应该加以重视。     

深埋连拱隧道两种中墙的施工力学行为分析

采用数值方法,对深埋连拱隧道在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩条件下整体式直中墙、分离式直中墙的施工受力进行分析,得出了中墙的基本受力规律及中墙施工的关键工序和薄弱部位。结果表明,对于Ⅱ级围岩深埋连拱隧道,两种中墙结构只需构造配筋即可满足要求;而对于Ⅲ、Ⅳ级围岩深埋连拱隧道,则需根据内力配置钢筋。     

黄土连拱隧道中导洞临时支护的比选分析

黄土连拱隧道采用台阶法开挖时,中导洞的临时支护一般为钢支撑支护和回填土支护。为了选择合理的临时支护,文章结合太佳高速公路清凉寺连拱隧道的工程实例,对两种支护进行全过程弹塑性数值仿真对比分析。结果表明,钢支撑支护与回填土支护对隧道的地表位移、拱顶沉降、锚杆轴力的支护效果相同,均能满足隧道变形要求;对围岩应力、初期支护应力和锚杆轴力等方面的支护效果,钢支撑支护优于回填土支护。     

黄土连拱隧道两主洞开挖面合理间距研究

山区隧道由于受地形及展线限制,一些较短的隧道常常选用连拱结构型式。通过黄土连拱隧道的三维弹塑性数值模拟,分析了在左洞施工后,右洞施工对左洞的影响规律。对于本工程,黄土连拱隧道的两洞开挖面的合理距离为30 m。推广而言,对于黄土连拱隧道,两洞的开挖距离应为单洞跨度的3倍。     

大跨连拱隧道复合式中墙承载模式研究

为研究连拱隧道复合式曲中墙在隧道动态开挖过程中的承载特性,文章依托岳宁大道何家大岭复合式中墙连拱隧道,通过埋设元器件对中墙主筋轴力及墙肩混凝土应变进行监控量测。基于监控量测数据,划分了中墙主筋轴力发展阶段,分析了中墙主筋轴力发展规律,归纳了3种典型的中墙承载模式及其演变过程,得到了不同承载模式下中墙可能发生的失稳类型。利用中墙承载模式及其演变过程对墙肩混凝土主应变时程曲线进行解释,验证了其合理性。     

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。     

复合式中墙连拱隧道设计施工分析

文章以云南思小高速公路麻地河隧道为例,对复合式中墙连拱隧道设计和施工的重点、难点进行了分析,指出了依据监控量测结果进行动态设计、优化设计与信息化施工的重要性,并对复合式中墙连拱隧道的施工工序和施工技术提出了建议。     

盾构隧道下穿既有铁路现场测试研究

文章以上海市轨道交通9号线一期工程R413线区间盾构隧道为工程背景,根据现场测试结果对盾构下穿南新环铁路干线时对周围环境的影响以及管片结构的内力变化进行了分析研究。研究结果表明,在盾构掘进过程中,盾构到达和盾尾推出这一阶段对测点沉降速率影响最大,而到后期沉降速率较小;实测的地层压力均小于初始地层应力设计值,这是由于经注浆加固后的地层有效地分担了一部分荷载所致。文中提出的盾构下穿铁路时采取的施工技术措施,可供类似工程借鉴。     

中墙侧边回填对双连拱隧道中墙受力的影响

文章结合广(州)惠(州)高速公路小金口双连拱隧道(中墙一侧回填)与宜(宾)水(富)高速公路鞋底坡双连拱隧道(中墙一侧未回填)实际工程例子,对其中墙内力及水平位移的现场监控量测结果进行对比分析,并对双连拱隧道中墙应力进行数值分析,得出在Ⅳ级围岩中,双连拱隧道中墙一侧不进行回填工序;如果围岩条件较差,则中墙一侧可以采用钢支撑作临时支护,就能满足其整体结构的稳定性要求。所得的数据和结论可望为同类隧道的设计、施工和研究提供借鉴和参考。     

基于圆形薄板力学模型的隧道隔水岩墙弯曲破坏涌水机制分析

隧道施工突水灾害严重威胁着隧道施工的安全。隧道施工掌子面前方存在突水致灾构造时,留足一定厚度的隔水岩盘——最小安全隔水岩盘,对确保突水致灾构造中水不至突出以及加固隔水岩盘和处理突水致灾构造至关重要。文章以沪蓉高速公路垫邻段明月山隧道K5+398处突水事件为例,基于隧道断面形式和隔水岩层为近直立泥岩层实际情况,将掌子面隔水岩墙简化为圆形薄板,以弹性力学薄板理论为基础,通过隔水岩墙受力分析,推导出临界隔水岩墙(盘)厚度——最小安全隔水岩盘厚度计算公式,并计算得出明月山隧道K5+398处突水位置最小安全隔水岩盘厚度。通过数值模拟分析验证,明月山隧道K5+398处掌子面隔水岩墙临界厚度为1.4~1.55 m,与实际涌突水情况总体吻合。     

沉砂横洞处治岩溶隧道拱墙外侧季节性涌水溶洞施工技术

为有效解决隧道施工中穿越涌水溶洞的问题,文章提出采用沉砂横洞的处治方案,并介绍了其技术原理和施工要点。结果表明,处治后隧道排水迅速,对围岩扰动小,能够很大程度地提高隧道的结构耐久性,施工安全和施工质量得到了保证。     

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.     

无中导直中墙连拱隧道施工技术与要点分析

在连拱隧道施工中,采用无中导直中墙施工技术可以有效加快施工进度,解决整体式直中墙连拱隧道施工工序复杂、转换多以及直中墙渗漏水等问题。结合贵州省六枝至安龙高速公路云庄隧道出口端路段施工实例,对无中导双壁式直中墙和无中导三层薄壁式直中墙连拱隧道施工工艺流程、连拱段开挖、直中墙施工等施工技术与要点进行分析,以期为类似连拱隧道项目施工提供参考。     

神土连拱隧道设计与施工关键技术

神土隧道为双向四车道连拱隧道形式,由于其处于全风化—弱风化变质砂岩或花岗闪长岩内,工程地质条件差,特别是上陵端洞口段地形复杂,偏压严重,设计和施工难度均较大。文章主要介绍其洞口偏压段的处理、复合式连拱隧道的设计与施工工法,可供类似工程参考。     

罗汉山特大跨度连拱隧道洞口稳定性有限元分析

本文利用有限元强度折减法对福州长乐国际机场高速二期工程罗汉山特大跨度连拱隧道出洞口整体稳定性进行计算分析,分析结果对提高隧道洞口施工尤其是管棚施工的安全性具有指导意义,为隧道洞口安全施工提供了保障0     

隧道型钢拱架打孔对其刚度影响分析

在软弱围岩隧道施工中常采用型钢拱架进行支护,但当拱架间距小于1 m时,施作超前小导管的外张角难以控制。为减小超前小导管外张角,现场施工中采用了型钢拱架腹板打孔的方法。文章通过建立拱架三维模型,计算了不同打孔范围、不同打孔密度情况下拱架的变形情况,研究了型钢拱架腹板打孔对拱架和支护体系的刚度影响。结合现场对比试验,根据初期支护变形、围岩压力和拱架内力的实测情况,提出打孔间距是影响拱架刚度的主要因素。在本工程条件下拱架腹板打孔的安全间距为40 cm及以上,其对拱架刚度的削弱程度小于4%,对整个初期支护体系的刚度几乎没有影响。     

节理倾角对公路隧道围岩塌落拱影响分析

文章主要通过室内石膏块模型试验对节理间距为0.5 m的隧道围岩在节理倾角分别为0°,30°,45°,60°和90°时无支护开挖情况下围岩的塌落拱跨度、高度和塌落面积的探讨,得出了在不同节理倾角下得到的结果 ,并与普氏理论值进行了对比分析,发现塌落高度、塌落宽度以及塌落面积均与节理倾角呈非线性变化关系,其极小值介于45°~60°之间;同时利用离散元软件UEDC对上述工况进行二维数值分析,室内试验结果与数值分析结果一致;依据数值计算和室内试验综合分析,得到了在不同节理倾角下塌落拱高度的计算方法。     

浅谈公路双跨连拱隧道中隔墙施工技术

文章通过对连拱隧道先中导洞开挖、中隔墙混凝土灌注、中隔墙顶部混凝土回填、中隔墙防偏压处理等方面的介绍,总结了双跨连拱隧道先中隔墙施工后正洞掘进的一些经验.     

高速公路隧道扩建力学分析及方案研究

若原有隧道为双洞四车道分离式隧道,可在原有隧道附近新建双洞,将现有的隧道变为四洞八车道的小净距隧道群。新建隧道时,隧道周围的围岩应力场已经历过多次演变,并会在施工过程中以此为基础再进行多次演变。这种应力的多次改变会导致既有隧道在原有应力场基础上的受力变异,以及新建隧道的受力变异,从而使新建隧道和既有隧道产生复杂的安全性问题。结合某高速公路隧道扩建工程实例,通过分析,确定了其扩建型式及隧道开挖方案,为今后隧道扩建工程的设计、施工提供了科学依据并积累了经验。