隧道平行穿越滑坡体的变形特征及控制技术

香丽(香格里拉—丽江)高速公路沿线存在较多穿越滑坡体的隧道,其中比较常见的是隧道平行穿越滑坡体。本文以香丽高速公路一隧道为背景,对平行穿越的隧道-滑坡问题的变形特征和受力机制开展研究,并讨论其控制技术。研究结果表明:隧道平行穿越滑坡体时,隧道拱部比底部所受应力更大,隧道拱部位置受拉,底部位置受压,在隧道受拉与受压的过渡位置有拉压中性区分布;隧道主要的变形位置位于滑带附近,且隧道拱部首先出现剪切裂缝,之后向左右墙延伸扩展,最后裂缝发展并贯通到隧道底部,引起路基出现错台沉降,从而导致隧道发生剪切破坏;提出的钢花管多次分段控制注浆技术可以有效解决施工安全性低,施工周期长的问题,达到了治理滑坡体病害和提高隧道稳定性的双重作用。     

铁路路基上跨既有公路隧道受力变形影响分析

新建路基开挖卸载施工对下方既有隧道的覆盖地层产生扰动,导致既有隧道围岩和结构应力状态的改变,影响既有隧道结构安全。文章依托新建赣深铁路路基上跨既有S29从莞高速公路石山隧道工程项目,采用地层-结构与荷载-结构相结合数值分析方法,进行了上方开挖施工对既有隧道结构受力变形影响分析,并提出施工控制措施。结果表明:在上方路基开挖施工过程中,既有隧道结构以竖向变形为主,在相交位置处隧道拱顶产生最大竖向变形1.86mm,结构变形较小;采用荷载-结构法进行二次衬砌受力分析,结构受力最不利部位为拱顶,最小抗压安全系数为3.94,最小抗拉安全系数为4.05,结构安全性满足要求。     

隧道正交穿越滑坡体的变形特征及控制技术探讨

针对日益突出的隧道正交穿越滑坡体所引发的工程问题,对隧道不同破坏模式下的变形特征及受力机制开展研究,并结合具体案例进行分析.结果表明:存在六种隧道-滑坡相互作用下隧道破坏模式,分别是滑坡侧界-滑坡体横向错断破坏、薄滑坡体-隧道纵向挤压破坏、滑面-隧道纵向剪切破坏、滑床-隧道纵向坍塌破坏、滑坡后部-隧道纵向偏压破坏和滑坡...     

铁路隧道下穿公路受力分析研究

以山西中南部铁路上峪子隧道下穿S229省道工程实例为基础,研究了相关荷载的确定,以数值计算的方法确定结构截面及配筋。在此基础上,对各种埋深情况下公路车辆荷载传递到隧道结构的压力进行了计算和分析,研究了压力变化的规律。     

铁路隧道整体道床横断面的受力分析

采用传递矩阵法（TMM）对隧道整体道床典型横断面作了力学分析，所得的分析成果可为整体道床的设计和维护提供一些合理的科学参数。     

地铁隧道双线暗挖斜穿地裂缝地表变形规律及控制技术研究

为分析暗挖黄土地铁隧道双线斜穿地裂缝时地表变形规律,以西安地铁3号线为依托工程,通过理论分析、FLAC3D模拟及实测,对地裂缝处地表纵向、横向变形规律进行系统研究。主要结论:地裂缝与掌子面关键体相交时,该阶段为控制掌子面稳定性及地层沉降的关键;穿越过程地裂缝处上、下盘将产生沉降错台及水平张拉,二者发展趋势较为接近,错台的发展及恢复分别集中在进度-1.25D~0和0~1.75D;受先行隧道扰动影响,后行隧道于地裂缝处将产生更大的沉降差和最终沉降;地表最终纵向沉降将在上盘距地裂缝约1D处出现最值点,沉降集中区范围可按已有规程进行投影确定;地裂缝处的地层沉降控制可采用减小导洞面积、留设核心土、增强超前支护、控制地表水下渗等综合措施进行。     

斜穿地裂缝黄土地铁隧道施工诱发的地表沉降及隧道变形规律研究

研究地裂缝影响区内存在可弱化土体的不利因素情况下,西安黄土地区地铁隧道暗挖斜穿地裂缝施工所诱发的地表及隧道相关变形规律。通过FLAC3D模拟预测施工变形规律,并与实际监测数据进行对比分析,得到以下结论:(1)FLAC3D模拟表明,隧道暗挖施工穿越地裂缝时裂缝临近处收敛值会在初期出现短暂负收敛现象;(2)地表在地裂缝影响带的差异沉降发展集中在穿越前和穿越过程中,而拱顶上下盘差异沉降主要集中在穿越过程中;(3)当地裂缝影响带内存在可弱化土体强度的不利因素时,地表最终沉降的峰值点会向不利因素处移动;(4)拱顶最终沉降的峰值点基本在隧道轴线和裂缝的相交处,其受地表的土体弱化因素影响较小。     

软土地区盾构隧道斜下穿多股铁路路基变形规律

目的：目前，地铁隧道穿越铁路路基的情况越来越多，但软土地区盾构隧道斜下穿既有运营铁路的研究相对较少，因此需分析该情况下的路基变形规律。方法：以绍兴轨道交通1号线大滩站—火车站站区间盾构隧道下穿杭甬铁路绍兴站站房及6股铁路股道工程为例开展研究。采用有限元法分析了盾构隧道掘进施工对杭甬铁路路基的变形影响，并基于实测数据对数值模拟结果进行了对比分析，充分验证了袖阀管注浆加固方案的有效性。结果及结论：有限元分析结果表明：未考虑盾构穿越区域地基加固的情况下，杭甬铁路路基顶面最大沉降值为13.12 mm,不满足沉降控制标准要求；当盾构穿越区域采用袖阀管注浆加固措施后，杭甬铁路路基顶面最大沉降值为8.20 mm,满足沉降控制标准要求，说明袖阀管注浆能够有效控制铁路路基沉降和轨道的不平顺。实测数据结果表明，盾构隧道下穿铁路施工期间的累计变形历程可分为路基隆起、路基快速沉降、路基平稳波动及后续沉降4个阶段，且前期隆起量大、后续变形相对较小，加固后的路基累计变形量能控制在10.00 mm以内。     

大斜交角度铁路框架桥结构受力分析

基于平面杆系分析方法和空间有限元分析方法,以单孔框架桥为案例,采用梁单元和板单元分别建立正交、斜交15°、斜交25°、斜交35°、斜交45°、斜交60°的模型,分析计算结果,得出框架桥内力随斜交角度变化的规律,以及空间有限元分析和平面有限元分析下,斜交框架的内力结果的不同之处。并对关于进一步工作的方向进行了简要的讨论。     

冰水堆积体隧道施工过程变形与受力分析

为探明冰水堆积体公路隧道施工期间围岩变形和支护体系特性,以在建国道317线雀儿山隧道为工程依托,通过现场实验对冰水堆积体围岩物理力学参数及施工特性进行分析,采用现场测试方法对施工过程中隧道地表下沉和洞周变形,锚杆轴力、钢拱架内力、围岩-初期支护接触压力等支护体系特性进行研究。结果表明:(1)冰水堆积体围岩隧道粒度粗细悬殊且粗细混杂岩性变化大,垂直方向上主要分为冰水积含碎石砂卵砾石层和冰漂砾块碎石层;(2)水平方向上围岩构成和分布是影响锚杆轴力、拱架内力、围岩与初支的接触压力变化及分布的主要影响因素;(3)采用三台阶预留核心土法施工安全可控。     

中老铁路隧道软弱围岩大变形特征试验研究

针对中老铁路穿越琅勃拉邦缝合带引发的隧道大变形问题,采用室内外试验、数值模拟等方法,研究缝合带内5座隧道的围岩强度、地应力场分布规律、围岩松动圈范围以及隧道宏观变形破坏特征,提出相应的变形控制措施.试验结果表明:隧道群岩石平均单轴抗压强度约12.7 MPa,采用广义Hoek-Brown屈服准则换算得到岩体平均抗压强度约...     

小间距立体交叉隧道上穿施工结构变形分析

结合深圳地铁8号线工程,研究小间距地铁隧道上穿施工对既有结构影响并进行安全性评价。通过两阶段应力法,基于Mindlin解求取新建隧道施工对既有隧道产生的附加应力场,并将数值模拟结果与解析解对比,得出以下研究结论:新建隧道施工时,其附加应力主要集中于隧道交叉叠落点正下方2倍洞距的既有隧道区域,沿既有隧道轴线方向近似服从高斯分布。新建地铁隧道在交叉段引起既有隧道沉降最大位置位于拱顶,值为2.73mm;最大隆起位置位于拱底,值为1.93 mm。     

箱型隧道30°斜穿活动地裂缝的变形破坏模式试验研究

从西安地铁隧道工程背景和西安地裂缝地质环境出发,根据相似理论设计箱型隧道衬砌结构30°斜穿地裂缝的物理模型试验。结构模型混凝土应变、纵向和环向钢筋应变、结构外围土压力、结构内部收敛位移、模型顶表面土体变形以及宏观变形破坏现象表明:结构变形破坏不对称,随着沉降的扩展,首先发生扭转变形,然后发生弯曲和剪切变形破坏;衬砌环向裂缝主要分布在下盘区范围2.12D~3.81D(D为衬砌壁厚中心线高度1.18m)、上盘区范围0.85D~1.69D;纵向裂缝主要分布在下盘区范围1.19D~4.24D、上盘区范围1.27D~2.97D,下盘结构变形破坏较上盘结构严重;纵向裂缝为扭转变形引起、环向裂缝为弯曲变形引起、裂缝两侧错位由剪切变形引起。     

重载施工便道跨越既有铁路隧道变形分析

京沈客运专线大庙大桥跨越既有京承铁路,因桥交通较为不便,施工便道就近由既有乡村道路引入。施工便道拟定从既有隧道顶部穿过。在本论文中,使用Midas数值计算软件,计算了在上部汽车荷载80 t作用下,隧道及施工便道的变形情况,分析了施工对既有营业线京承铁路的安全运营影响。     

成兰铁路云屯堡隧道软岩大变形特征及地质成因分析

成都—兰州铁路云屯堡隧道已施工洞段出现多处软岩大变形,严重影响了施工安全及进度。从地层岩性、岩体结构、地应力、地下水等方面对云屯堡隧道软岩大变形特征及地质成因进行了分析。结果表明:该隧道软岩大变形具有总变形量大、变形持续时间长、空间分布不均匀的特征;隧道围岩完整性差、强度低是发生大变形的根本原因,较高地应力和发育的地下水造成强度应力比进一步降低,千枚岩、炭质千枚岩地段易发生轻微~中等大变形。     

小角度斜交上跨铁路异型T构桥受力分析研究

随着铁路大规模的建设,线路间的小角度斜交交叉穿越不可避免。当桥下净空受限时,常用的门式刚构方案存在不适用性。本文结合西十高铁西安东站动走线上跨西十正线工程,将门式墩与小T构梁结合,采用空间异型框架T构梁桥满足净空受限情况下的线路间小角度斜交跨越。建立了全桥三维整体模型、纵向计算模型、横梁局部模型等有限元模型,通过不同模型间的比较,分析了异型框架T构梁桥的纵、横向受力计算方法,对纵向模型、局部横梁模型的适用性进行了论证,并对常用的局部横梁模型进行刚度修正,提出了修正刚度后的局部横梁模型。修正后的横梁局部模型受力明确,计算结果与三维空间模型一致,可满足设计计算要求。     

隧道结合部初期支护受力应变特征数值分析

选用MIDAS/GTS有限元软件,简化建立岩土矩形模型体,对交互段现场初期支护施工工况进行模拟分析,总结该特长隧道交互段围岩对初期支护作用的应力、应变的分布特征及影响范围。     

铁路隧道二衬顶部脱空受力分析及整治措施

本文应用数值模拟方法对某铁路隧道二衬顶部小范围脱空情况进行了受力分析,并提出了顶部开天窗凿除补强的整治措施,同时对补强后的二次衬砌进行了受力分析。分析结果表明:隧道二衬顶部小范围脱空情况下,二衬在应力方面能够满足强度要求,但存在掉块等风险;开天窗凿除补强措施可有效利用既有衬砌结构,同时对既有线的安全和行车影响较小,具有较强的安全性和可操作性;采取补强措施后隧道二衬受力比补强前有一定程度的减小,强度满足要求。该隧道顶部脱空补强措施可为同类隧道工程整治提供参考。     

重载铁路隧道近接引水隧洞的受力影响分析

新建神华准池铁路风洼梁隧道与既有万家寨引水隧洞发生立体交叉,净间距为13.04 m,其间距不满足相邻两隧洞间的岩体厚度不宜小于2.0倍开挖洞径(或洞宽)的安全距离要求。通过数值计算,模拟分析风洼梁隧道跨越引黄工程6#隧洞段在C80列车静载作用下和不同运行速度下(40、80、120 km/h),引黄隧洞结构的应力、位移、振动速度、振动加速度变化情况,分析重载铁路隧道对引水隧洞的影响程度,表明在小间距条件下,既有的受力仍能满足安全需要;通过对铁路隧道仰拱采取一定的加强措施后,便可安全通过,避免了隧中桥或铁路改线情况的发生。