深圳地铁8号线连拱地铁区间隧道偏洞法施工力学研究

以深圳地铁8号线一期工程盐田港—深外区间双连拱隧道偏洞法施工为例,介绍了偏洞法的施工工序。采用数值模拟方法分析偏洞法施工过程各工序隧道围岩及支护的力学行为。     

高地应力条件下深埋隧道开挖方式数值优选及工程应用

针对高地应力条件下隧道全断面施工过程中出现的挤压掉块、支护结构扭曲破坏等现象,拟采取上下台阶法或下导洞超前开挖法进行施工,现利用有限差分软件FLAC3D模拟分析了全断面法、下导洞超前开挖法、上下台阶法3种开挖方案,对比分析位移场、塑性区和应力场的分布特征,结果表明： 综合考虑位移场、塑性区及应力场分布等关键特征,推荐采用上下台阶法进行现场施工,采用该方法施工后开挖面稳定性得到明显改善,且现场监测数据与数值计算结果较为吻合。     

CRD法不同施工工序的比较与分析

采用ANSYS7.1版有限元分析程序，以北京地铁10号线光华路站侧洞为对象，对其施工过程进行了二维有限元模拟计算，分析了CRD法的不同施工工序对围岩内力、结构内力以及地表沉降的影响，并确定出能够有效地控制地表沉降的最优开挖方法，对最优的施工方案进行了三维有限元模拟。通过计算分析，得出了一些结论，为光华路站侧洞以及相似工程所采用的施工方法提供了理论依据与技术指导。     

隧道开挖模拟的支撑荷载法研究

采用有限元法对隧道施工过程的支撑荷载法中的几个问题进行了详细的研究。讨论了释放荷载和支撑荷载的关系,分析了支撑荷载的大小、方向以及选取的部位对计算结果的影响;根据三维模型的计算结果确定了位移释放率,并据此得到了按平面应变模型模拟隧道施工过程时各施工阶段支撑荷载的大小。计算结果表明:在采用平面应变方法进行隧道施工过程的计算时,为了模拟开挖面的空间效应,在洞周施加的是支撑荷载而非释放荷载;在只有体积力和面力的情况下,支撑荷载可以采用被挖掉的岩土体的周边(内圈)节点的等效节点力,也可以取留下围岩周边(外圈)节点的等效节点力并反号,若洞周节点上有集中荷载,则支撑荷载必须采用前者;在台阶法施工中,采用变化后的洞周节点力作为下半断面支撑荷载的初始应力的方法,能够得到较满意的结果。     

公路双连拱隧道开挖方法的数值模拟研究

应用有限元数值方法,对双连拱隧道的三导洞法、中导正洞台阶法和中导正洞全断面法3种开挖方法,分别进行了施工数值模拟,给出了这3种开挖方法施工过程中围岩和支护结构的应力和变形规律.经过比较分析后,认为三导洞法是Ⅱ级围岩中修建连拱隧道的较好开挖方法.     

广东某高速公路连拱隧道中导洞施工方法探讨

本文以广东省某高速公路浅埋连拱隧道为背景,采用大型通用岩土有限元软件MIDAS—GTS对其中导洞全断面开挖法和上下台阶开挖法进行数值计算,通过计算结果比较隧道开挖引起的位移、应力、屈服区和支护结构的安全度,确定该隧道中导洞的最佳施工方法,从而为该隧道施工提供了理论。     

大跨地铁车站下穿既有地铁施工的沉降控制

根据工程类比以及大管棚的现场试验,对施工方法进行优化,采用变大跨为小跨的中洞法,在中洞部分采用导洞法开挖,把沉降控制在最小范围。借助数值分析方法,分析既有线的沉降规律,把握施工重点。根据现场实测及数值模拟结果,提出超前注浆及补偿抬升注浆、600咬合大管棚进行超前支护等多种施工辅助措施控制沉降,结果表明施工过程既有线结构沉降得到有效控制,最终沉降量小于20 mm。     

浅埋偏压黄土连拱隧道施工方案有限元数值模拟

双连拱公路隧道在平面线路、洞口位置的选择上较分离式隧道自由度大,在一些中短隧道建设中,往往采用双连拱隧道结构形式。结合山西省离石黄土连拱公路隧道,进行黄土连拱隧道的关键施工力学问题研究:正洞上下台阶法与侧壁导洞法施工方案比较研究;先左洞(靠山一侧)施工方案和先右洞施工方案的对比。计算结果表明对于偏压黄土连拱隧道应采用先开挖靠山一侧的侧壁导洞法进行施工。     

大跨分岔隧道分岔段施工方法研究

大跨分岔段隧道跨度大且分岔段形态复杂多变,支护结构与周边围岩的受力特性采用常规的二维平面应变研究方法已不能反映围岩与支护的真实特性,需要结合施工方法进行三维数值分析进行地层结构分析。本文结合莲塘大跨分岔隧道,使用有限元分析软件MIDAS-GTS对隧道施工进行全过程动态三维数值模拟。分析结果表明,莲塘隧道超大断面段采用双侧壁导坑法施工,连拱段采用中导洞法施工,小净距隧道左洞采用上下台阶法开挖,右洞采用CD法开挖为最合适开挖方案。     

千斤洞大桥30m大空心板整体加固技术

以千斤洞大桥30m预应力大空心板上部结构加固为背景,从构造特点、施工方法和关键技术等方面介绍了去梁增肋加固法的设计与施工特点。通过验证计算、模拟试验和监测结果,证明该新技术应用的成功,为去梁增肋法在空心板桥上部结构加固中的应用提供了经验。     

高速公路连拱隧道中导洞施工方法的探讨

以某高速公路浅埋连拱隧道为背景，采用大型通用岩土有限元软件MIDAS-GTS对其中导洞全断面开挖法和上下台阶开挖法进行数值计算，通过计算结果比较隧道开挖引起的位移、应力、屈服区和支护结构的安全度来确定该隧道中导洞的最佳施工方法，从而为该隧道施工提供了理论，具有较大的工程意义。     

TBM导洞扩挖法在高地应力软岩隧道施工中的应用效果分析

运用MIDASGTS有限元软件,分析了TBM导洞扩挖法在高地应力软岩环境中隧道开挖的应用价值。通过对某公路隧道分别采用TBM导洞扩挖法、预留核心土环形开挖法和两台阶法三种施工方法进行数值模拟,主要以拱顶沉降、拱腰水平收敛和拱底隆起等围岩变形指标进行对比分析,得出TBM导洞扩挖法高地应力软岩隧道施工时的围岩变形控制效果最好的结论。同时分析了在富水等复杂地质情况下,TBM导洞扩挖法在排水、探明前方地质情况等方面更具有优势。     

超浅埋大跨度连拱隧道下穿国道沉降控制研究

通过对某高速公路超浅埋大跨度连拱隧道下穿既有国道的施工方法比选分析,利用大型有限元软件进行施工数值模拟,分析认为,采用大管棚超前支护、中导洞一双侧导洞法配合地层注浆加固的施工方法可以满足沉降要求,且保证了既有国道车流不中断,施工过程中拱部衬砌封闭成环时间是控制地表沉降的关键,本工程的成功实施为类似隧道施工提供了经验借鉴。     

软弱围岩浅埋超大跨金州隧道施工全过程数值模拟

结合沈大高速公路改扩建工程金州隧道,对超大跨隧道采用双侧壁下导坑法施工的全过程进行了弹塑性数值模拟,并将数值模拟结果与现场监控量测结果进行了比较。研究结果表明：超大跨隧道围岩总体失稳模式与普通双车道隧道有较大区别;采用双侧壁下导坑法施工时,中洞上部施工应作为整个施工过程的控制工序。     

人工填土层中四连拱暗挖隧道设计

人工填土层有土质疏松、稳定性差、无法形成自然应力拱等特点,导致隧道暗挖修建时易出现支护体系受力较大、地面沉降过大甚至塌方等问题。以北京地铁某停车线工程在人工填土层中修建暗挖四连拱隧道为例,采用理论分析结合有限元数值仿真模拟,从支护体系受力、地面沉降、风险控制、施工工期等方面对"导洞法"、"侧洞法"及两者相结合的"导洞+侧洞法"进行比选,得出采用"侧洞法"施工为本工程最优方案。"侧洞法"能有效避免中隔墙的水平位移问题,控制沉降较好,且二次衬砌能尽早封闭成环,减小初期支护受力过大的风险,并在施工中取得成功。     

分离岛式暗挖车站的洞桩法结构设计

北京地铁十号线呼家楼站位于东三环路面下,紧邻京广立交桥,周边环境复杂。经比选,车站采用分离式结构设计,洞桩法施工,增加了工程的安全性和稳定性。介绍了呼家楼站的结构设计和计算,对其结构形式的选取、施工步序及模拟计算进行了论述。实践证明,采用洞桩法设计可减小施工过程中产生的变形,有效保护临近建（构）筑物。     

吴家庄双连拱隧道中导洞法施工技术

结合宛坪(南阳-西坪)高速公路吴家庄双向六车道大跨连拱隧道的工程实践,在过去成熟的双连拱隧道工法基础上,对传统的三导洞修建双连拱隧道施工工法进行了优化,在洞身Ⅳ级围岩地段取消侧导洞,采用中导洞法,正洞采用分部开挖法,节约了临时支护投入,简化了施工工序,在保证施工安全的前提下,加快了施工进度,可为类似工程的设计和施工提供借鉴。     

松散堆积体中浅埋小净距隧道施工期位移和应力场的2D分析

采用有限元方法,对松散堆积体中的浅埋小净距隧道施工力学行为进行了数值模拟。结果表明：地层沉降主要发生在两洞拱顶之间的土体范围,且后行洞拱顶部位的扰动范围明显大于先行洞;施工工序对拱顶沉降变形路径影响较大,但对其最终沉降影响并不明显;施工时锁脚锚杆的施工质量有重要作用。     

胶州湾海底隧道右线与匝道交汇洞段施工技术

以胶州湾海底隧道右线与匝道交汇洞段为背景,采用工程类比和数值模拟分析,对小净距隧道的施工顺序,超大断面隧道的开挖方法及支护参数进行了研究,结果表明:小净距隧道采用匝道先行,衬砌跟进,主隧采用CD法开挖可最大限度控制围岩塑性区;大断面洞段在进行超前注浆加固后,加强支护可实现台阶分部开挖。     

大跨度连拱隧道开挖方法对围岩稳定性影响分析

某Ⅲ级围岩场地大跨度双连拱隧道工程为依托,基于弹塑性本构关系和D-P屈服准则,采用"地层-结构"模型,应用ANSYS程序分别对工程中的四种开挖方法(即中导洞全断面开挖、中导洞半断面法、三导洞全断面法、三导洞半断面法等)进行了数值模拟。分析、评价了四种工法条件下的围岩位移场、围岩应力场、支护结构受力三个方面的变化规律,获得了一些有意义的结论,可以为大跨度连拱隧道设计和施工提供参考依据。