隧道管棚预支护的力学行为及参数优化

基于Pasternak弹性地基梁理论对管棚预支护体系的力学行为进行分析,并与现场测试数据进行对比验证;同时,对不同管棚长度、钢管直径及搭接长度条件下管棚的加固效果进行了分析。结果表明:Pasternak模型能较好地反映管棚在隧道开挖过程中的真实力学行为;管棚的临界长度约为1.5倍开挖高度,当管棚长度超出临界长度后,其对控制开挖面稳定及地层变位的效果不太明显;当钢管直径超过159 mm时,钢管直径的增加对控制开挖面顶部围岩的变形意义不大,目前工程中采用108~159 mm的钢管直径是适宜的。     

公路隧道浅埋下穿房屋群数值分析及控制措施研究

江门至罗定高速公路采用单洞三车道100km/h设计,初步设计同深度比较线金鸡顶隧道设计里程K107+780~K107+950区段下穿江咀村建筑群,隧道埋深约25~35m,两平行隧道线间距约40m,为分离式隧道。本段穿越的房屋主要为土房和2~3层砖房,抗震极差,部分房屋屋顶为瓦片,易掉落。为了研究此阶段选线的隧道设计可能对房屋产生的风险,采用数值模拟隧道施工过程,分析其施工过程中房屋的沉降情况和隧道本身的安全性,提出采取相应的房屋控制措施和微振爆破措施尽可能保证房屋安全,为总体线位的深度选择提供参考依据,同时可为相似工程施工提供参考。     

浅埋隧道管棚支护的力学分析

文章以土与基础的相互作用理论为基础,建立了基于双参数模型的管棚支护结构与围岩相互作用模型,推导了管棚结构的挠度方程、转角方程、弯矩方程及地基反力方程,分析了工况转换过程中,管棚支护体系的受力特性。并通过实例计算,得出了某隧道在管棚支护下的挠度曲线、地基反力,同时将管棚结构扰度计算结果与实际测试进行了比较,结果吻合较好。     

管棚预支护条件下隧道开挖面三维稳定性分析

为了研究管棚预支护对隧道开挖面稳定性的影响,从塑性极限分析机动学方法出发,利用土的强度折减系数概念,建立了管棚预支护条件下隧道开挖面三维稳定性分析模型,由此确定开挖面稳定系数及其相应的潜在破坏模式.结合实际工程,采用该方法计算得到的开挖面极限支护压力与有限元强度折减法的计算结果吻合较好,验证了本文方法的合理性.进而研究了隧道埋深、隧道洞径及围岩条件对开挖面稳定性的影响,分析了上述因素与开挖面极限支护压力及稳定系数的关系.对有无管棚预支护隧道开挖面稳定性分析表明:在软弱地层、大跨洞径等条件下,管棚预支护能有效提高开挖面稳定性.     

不良地质条件下隧道管棚预支护技术研究

本文从实际工程出发,通过建立数值模型和pasternak弹性地基模型,分析研究管棚支护的力学行为,通过对比理论值确定隧道施工时的最不利位置,并在此基础上研究管棚支护参数对该位置的影响。     

浅埋大跨隧道下穿既有公路施工技术

基于环境保护和充分利用围岩自承能力的原则,在隧道洞口区段广泛采用浅埋暗挖法施工。介绍了某浅埋三车道隧道下穿既有公路的施工方法及相应的支护措施。工程实践表明,对于下穿既有公路的浅埋大跨度软岩隧道施工,采用双侧壁导坑法开挖,以超前管棚、小导管注浆、加强掌子面临时支护、控制弱爆破、临时封闭仰拱为主要措施,能够有效地控制围岩变形,保证施工期间公路车辆的通行。     

浅埋双连拱隧道进洞口管棚预支护参数分析

复杂地质条件下浅埋双连拱隧道围岩压力通常是不对称的,特别是隧道围岩十分软弱时更为明显。偏压作用对于围岩的稳定性产生较大影响。采用三维弹塑性有限差分方法分析偏压双连拱隧道的管棚预支护作用。管棚效能的发挥不仅与其自身的参数设计及选择有根本关系,而且也与地层参数和隧道结构参数密不可分。针对该隧道的地质条件和管棚设计要求,对钢管环向间距、钢管直径、管棚在围岩中的剩余长度、管棚力学模型、开挖进尺长度5个方面影响因素进行分析,得出偏压双连拱隧道管棚应采用不平衡设计的结论。     

浅埋隧道稳定性监测及分析

同三高速公路浙江台州段黄土岭隧道地质条件极差（古滑坡体、水库底部），其中770m隧道属于浅埋隧道，覆盖层为黄粘土及库区淤积土。在施工中曾多次出现通穴坍方，严重影响了施工人身安全及衬砌结构的稳定。为此，邀请了浙大土木系与指挥部工程技术人员合作，对隧道的施工稳定进行了测试和监测，利用隧道收敛测试数据结合理论分析和经验判断，提出预警指导隧道施工，校核了衬砌结构设计，达到了预期效果。     

管棚预支护条件下水下隧道开挖面三维稳定性分析

基于塑性极限分析理论,建立了考虑渗流力的管棚预支护条件下隧道开挖面三维稳定性分析模型,由此确定开挖面的极限支护压力。结合深圳地铁实际工程,采用该方法计算得到的开挖面极限支护压力与流固耦合数值计算结果吻合较好,验证了该方法的合理性,进而研究了管棚预支护对隧道开挖面渗流力的影响,分析了地下水位和管棚剩余长度与开挖面渗流力的关系。分析结果表明:渗流力对隧道开挖面稳定性有显著的影响,而且渗流力与地下水位呈线性关系,当隧道在富水地层施工时,必须考虑渗流力对隧道开挖面稳定性的影响;采用管棚预支护可以显著地减小隧道开挖面处的渗流力,但当开挖面前方管棚剩余长度超过2倍洞径时,再增加管棚长度对减小开挖面渗流力的效果不明显。     

浅埋铁路隧道下穿高速公路技术分析

以新鼓山隧道下穿福州三环及机场高速公路为例,类比国内下穿高速公路工程实例,分析了下穿高速公路的主要风险。新鼓山浅埋隧道下穿高速公路时采用双侧壁导坑开挖+超前大管棚超前支护的洞内控制措施,再结合地面临时交通组织,得出在浅埋隧道下穿高速地质条件差的情况下,隧道采用合适的开挖工法、超前支护加固措施及地面交通组织等综合措施,可实现浅埋隧道安全下穿高速公路,为同类施工项目提供借鉴。     

下穿运营铁路超浅埋公路隧道设计及施工关键技术

厦门高崎互通机场连接线在下穿鹰GOU Mingzhong厦铁路及道岔区段为2个单跨超浅埋暗挖双车道微拱形隧道。为保证铁路轨道能正常运营,隧道采用3层衬砌结构（1次初期支护、2次模筑衬砌）,全环设置299超长管幕(110 m),并在隧道掌子面和周边采用深孔预注浆对地层进行预加固、双侧壁导坑六部开挖方式施工;在每次列车通过前,通过实时监测,采取起道填碴方式,对铁路进行保护,确保了铁路运营的安全。主要介绍超长管幕、3层复合式衬砌结构、双侧壁六部开挖方式等几项设计及施工关键技术。     

浅埋暗挖隧道下穿既有高速公路数值分析

基于南翔西路隧道下穿既有全三高速公路工程,采用FLAC3D数值分析手段对隧道三导洞开挖法施工过程中围岩应力场和位移场、初期支护内力分布情况、地表沉降情况进行了分析研究,得到了隧道施工完毕后,初期支护大管棚起着良好的支护效果,围岩应力集中区局限在拱部一定范围内。隧道三导洞法施工对拱部影响较大,各个分部开挖后周边围岩均有应力集中现象,但应力变化梯度不大。隧道临时支护拆除前地表沉降最大值23mm,临时支护拆除后地表沉降最大值45mm。隧道仰拱向上隆起30mm。隧道开挖后,隧道周边围岩位移不显著,满足规范要求。地表沉降最大值位置为隧道中线,对应地表沉降槽宽度为50m,影响范围为隧道中线左右各25m。初期支护拱部素混凝土安全系数满足施工安全要求。相关结论对类似工程的设计、研究具有一定的指导作用。     

浅埋暗挖法隧道下穿城市道路地表沉降分析

以贵阳地铁2号线一期工程某区间隧道工程为对象,统计分析浅埋暗挖地铁施工的地表沉降数据,研究其沉降规律。结果表明：掌子面前后45 m范围内为沉降主要影响区;地表沉降经历前期稳定、变形、趋于稳定及稳定四个阶段,变形速率是规范控制值3 mm/d的89%～178%,稳定时间为30～80天,平均稳定时间为65天;地表沉降值分布概率与伽玛曲线吻合较好,沉降值小于5 mm和大于70 mm的发生的频率均不超过10%,50%以上的地表沉降值超过了30 mm的控制标准,地表沉降超过某一控制值的概率分布函数符合hill1函数模型。     

隧道浅埋软弱围岩进口段下穿公路施工技术研究

近几年来新建的隧道穿越既有隧道和其他建(构)筑物的现象逐年增多,为保护既有建(构)筑物的安全,对新建的隧道工程的施工提出了更高的要求。福建永宁高速公路虹桥隧道浅埋软弱围岩进口段下穿省道公路307线,为保证省道公路307线安全运行和虹桥隧道施工的安全,在虹桥隧道进口段施工过程中采用的大管棚超前支护、省道307线临时改路,以及隧道复合衬砌支护和监控量测等方法,使虹桥隧道顺利下穿省道307线。     

浅埋黄土隧道管棚加固支护效果数值模拟分析

基于通定高速公路某浅埋黄土隧道工程,采取三维数值模拟和现场监测等手段,对浅埋段渗流黄土隧道的加固支护方案进行研究,分析对黄土隧道浅埋段施行超前管棚加固支护的可行性。针对不同的加固支护措施进行数值模拟分析,结果发现：超前管棚支护下拱顶沉降量减小16.2%,初期支护的轴力最大值减小19.8%。监测结果表明：超前管棚支护与超前管棚+超前小导管支护两种工法并用所能减小的竖向位移的百分比（27.8%、28.1%）非常接近,但超前管棚支护能大大节省额外施作超前小导管的费用和时间,有效地控制了拱顶范围内的围岩变形,验证了超前管棚加固支护工法的经济性和有效性。     

浅埋隧道下穿道路工程施工技术综述

在隧道施工过程中,经常会遇到一些近距离下穿埋深较浅的既有道路工程,如何安全、经济地下穿便成为业界所关注的问题。综合国内外在浅埋地层条件下的几种主要施工方法,从适用条件、结构作用机理以及各方法的特点阐述浅埋隧道下穿道路工程的3种施工技术,并结合已建成的工程实例来说明具体的施工方法。     

电力隧道浅埋暗挖下穿城市道路可行性研究

在城市中修建电力隧道需穿越城市道路时,为了最小程度减少对交通的影响,往往选择浅埋暗挖方式进行开挖。在保证道路通行的同时,电力隧道在施工过程中的稳定性以及施工最危险的环节需要重点关注。以某电力隧道下穿公路作为工程背景,采用FLAC3D建立有限元计算模型,以"车辆荷载""车道荷载"2种加载方式,研究车辆通行时电力隧道的稳定性。研究结果表明:电力隧道采用浅埋暗挖法下穿公路是可行的。此外,还针对隧道穿越城市道路现场施工提出若干可行建议。     

公路浅埋土质隧道塌方原因分析

某隧道由于地质条件差、傍山浅埋、覆盖层薄、围岩变化复杂,在开挖施工过程中发生大规模塌方,塌方量达11000m3,文中分析了该隧道的塌方原因,介绍了塌方处理技术及经验。     

浅埋隧道下穿浅基础建筑物注浆保护技术

以厦门机场路一期工程梧村山隧道上方地表建筑物为试验对象,采取基础注浆加固和跟踪注浆的方案对建筑物沉降进行控制,并通过抬升注浆达到建筑物纠偏的目的。同时在施工中对建筑物注浆保护的方案、材料、工艺、参数及注浆机械设备配套方式进行了研究,为以后类似工程中建筑物保护提供技术参考。     

某超浅埋大跨隧道下穿既有公路施工工法研究

为了保证隧道下穿既有公路的安全施工,采用Midas GTS NX大型有限元模拟分析软件,结合某具体工程,对比分析了交叉中隔壁法和双侧壁导坑法两种开挖方法。模拟分析结果表明:开挖对路面沉降影响范围主要在距隧道中线1倍洞径以内,其中CRD法对路面影响相对较小,且开挖施工时围岩能更早地达到稳定状态;采用加固圈模型模拟分析超前支护,加固圈内部以及与周围岩体交接处出现了一定的应力集中现象。对于超浅埋大跨隧道下穿既有公路施工时应选择CRD法,同时应注意加强支护参数以确保工程安全。