公路隧道洞口段支护结构加强设计优化研究

结合目前公路隧道洞口段支护结构加强设计存在的问题,文章从洞口段与洞身浅埋段的围岩特性、荷载作用特点入手,基于超前管棚、初期支护、二次衬砌的作用机理,分析了支护结构在不同围岩条件下的作用特点,给出了洞口加强段和洞身浅埋段衬砌设计的合理化建议。主要得到以下结论:(1)洞口段围岩破碎,自稳能力差,超前支护为围岩早期稳定提供条件,初期支护为主要承载结构,二次衬砌承担部分荷载并提供一定的安全储备;由于洞口段衬砌上覆荷载较洞身浅埋段小得多,不宜加强二次衬砌,因此洞口加强段衬砌设计应以加强超前支护与初期支护为主。(2)洞身浅埋段围岩较完整,有一定的自稳能力,二次衬砌为主要承载结构,初期支护主要发挥与围岩粘附的协同作用;洞身浅埋段衬砌设计应以加强二次衬砌为主,并要控制施作时机。     

隧道洞口滑塌与支护结构破坏特征数值模拟研究

隧道洞口段一般埋深较浅,围岩条件较差,很难稳定成拱,因而在隧道开挖后极容易受到外界扰动作用而发生坍塌变形。尤其在遇水软化的膨胀性黄土地层中建设隧道时,需要考虑降雨作用对隧道稳定性及支护结构变形的影响。本文通过数值模拟方法,结合现场观测以及室内实验,对太原某黄土隧道洞口滑塌及支护破坏特征进行了分析研究。结果表明:该隧道洞口支护结构发生破坏一方面是由于洞口浅层土体本身强度不足,且黄土遇水后强度急剧降低,围岩发生塑性变形,塑性区范围迅速扩展,围岩承载能力急剧降低;另一方面是由于膨胀性黄土遇水膨胀,产生较大膨胀力,使围岩内部应力急剧增加并且作用在支护结构上,从而导致支护结构破坏,引起隧道塌方。     

大断面黄土隧道初期支护与围岩相互作用机理研究

依托已修建并投入运营的郑西高速铁路,针对开挖面积达170m2的大断面黄土隧道,进行了不同钢架形式作用机理的研究,明确了型钢拱架和格栅拱架的适用条件;采用现场对比试验等研究手段,在浅埋老黄土隧道中分别设置了型钢钢架、格栅钢架对比试验段.试验结果表明,两种钢架初期支护变形相当;两种钢架的应力均在允许值范围之内,但格栅钢架应力较小;格栅钢架的围岩-初期支护接触压力分布较均匀;两种钢架组合支护在控制大断面黄土隧道拱顶下沉方面无明显差异,水平收敛基本相等.另外,基于混凝土早期强度试验,采用围岩-结构法,根据组合支护与围岩的特征曲线,研究分析了围岩与组合支护的相互作用机制,最终得出了格栅钢架在大断面黄土隧道中的适用条件,以及在不同围岩条件下初期支护的设计参数.     

黄土隧道洞口浅埋段开挖支护技术探讨

随着国家西部大开发的不断深入,铁路隧道施工中黄土隧道所占的比例逐步提高。文章以兰山隧道工程实例为背景,介绍了该隧道洞口段的总体施工方案,并针对在施工过程中出现的沉降过大导致衬砌裂缝及地表裂缝的问题,提出采用反压墙控制边坡滑移、仰拱紧跟及三台阶临时仰拱法控制隧道拱部沉降等一系列保证黄土隧道洞口浅埋段施工安全的开挖支护技术措施,以便为今后同类型隧道的施工提供参考。     

汶川地震公路隧道洞口段震害机理及抗震对策研究

汶川地震中震区公路隧道洞口段破坏严重,严重影响了震区生命线工程的畅通.为提高震区公路隧道洞口段的抗震能力,结合公路隧道洞口段震害情况对其震害机理进行了研究.研究结果表明,洞门、边仰坡及明洞震害主要是地震惯性力作用造成的:软岩隧道洞口段衬砌震害主要是地震惯性力和强制位移造成的.文章根据隧道洞口段的震害机理,提出了相应的抗震对策.研究结果对于进一步研究高烈度地震区公路隧道震害机理及抗震对策都有着重要的意义.     

隧道洞口段危岩落石风险评估

由于线路的走向及场地的限制,许多隧道进出口的边、仰坡高陡、地质条件恶劣,在雨水及地震等自然灾害的作用下,会形成危岩、落石、崩塌等,对隧道洞口段及相邻的桥梁、线路造成危害,危及行车安全.文章参考有关道路边坡落石风险评估技术,从系统/问题的定义入手,将隧道工程系统分为洞口段工程和洞身段工程等子系统,以使问题分析更加明确;提出采用初步定性评估和细部定量评估的隧道洞口段危岩落石风险评估方法,并应用于在建的兰渝线隧道洞口段工程;应用Rockfall软件,进行了范家坪隧道出口仰坡危岩落石运动轨迹的预测,结果表明原设计的明洞长度不能满足对防治山上危岩落石的要求.     

高陡边坡下隧道洞口区稳定性研究

为研究隧道开挖工法对高陡边坡下隧道洞口区稳定性的影响,文章依托某实际隧道工程,采用FLAC3D软件建立了相应的三维模型,对三台阶法、环形预留核心土法和CRD法开挖施工进行模拟分析,并与现场监测结果进行对比,得到如下结论:(1)对比三种工法开挖时隧道围岩和边坡变形可知,CRD法为最适宜,采用该工法开挖隧道时,洞口区围岩和边坡变形最小;(2)数值模拟所得围岩及边坡变形变化规律与现场监测结果基本一致,故采用数值法进行隧道施工优化具有一定的可行性;(3)为减少隧道开挖对洞口区边坡的影响,采用CRD法进行隧道开挖,结合锚索预加固可有效提高边坡稳定性。     

强震区隧道洞口段振动台模型试验研究

为了研究强震区隧道洞口段的抗震性能,对隧道结构进行了振动台模型试验.文章首先介绍了试验方案设计;接着对试验中测得的隧道结构的加速度反应和应变反应进行了分析,得出洞口段在地震动作用下的横截面的应变分布规律,以及沿纵向的加速度反应特征;最后,对试验中的地震裂缝和衬砌结构的破坏等震害现象进行了描述.     

隧道超浅埋洞口滑塌支护技术研究

文章以某项目隧道出口超浅埋洞口支护处理工程为例,分析了V级围岩超浅埋洞口在开挖支护失稳滑塌的原因,介绍了“明洞位置调整+抗滑桩+桩撑桩锚+双层管棚”的临时稳固支护设计、施工组织及质量控制要点,实现了快速、安全、高效的超浅埋洞口滑塌处理,可为后续类似洞口滑塌处理提供参考。     

考虑套拱加固作用的隧道洞口边坡稳定性研究

文章采用有限元强度折减法,对金鸡山特大断面连拱隧道的洞口边坡按自然边坡、不考虑套拱的进洞过程、实际进洞过程三种工况进行稳定性分析,研究了套拱对边坡稳定性的影响以及进出洞施工过程中边坡结构的受力状态,为套拱的设计与施工提供参考。     

山岭隧道洞口高陡边坡加固治理技术研究

现阶段我国隧道里程持续增加,由于隧道洞口高陡边坡失稳引起的滑坡或坍塌频发,导致工程进度缓慢,甚至人员伤亡.如何对隧道洞口高陡边坡的稳定性进行科学分析,提出有效的加固治理技术,是隧道施工建设中急需解决的重要问题.通过分析隧道进口边坡稳定性的影响因素以及边坡破坏机理,对相应加固治理技术进行研究.以某地区某隧道为工程依托,对...     

隧道洞口段锚喷支护进洞施工技术

通过对渝怀铁路22座隧道洞口段施工情况的分析,研究了在不同的复杂地质条件下,安全、顺利通过洞口段的合理施工方法.结合失败到成功的施工方案重点论述了几种特殊的预加固措施,提出了对处理洞口段浅埋、偏压、滑坍等特殊地质情况的对策建议,可为今后类似条件下隧道进洞施工提供参考.     

隧道支护结构技术研究

随着隧道开挖理论的提出,国内外的隧道开挖工程大量增加,因隧道可穿山越海的特点而被广泛地应用,但是由于不同的地质情况,对隧道工程提出了新的挑战。其中为增大交通运输能力,对隧道截面尺寸的要求越来越高,对于隧道保证隧道的安全主要取决于由衬砌支护结构,钢架支护结构和锚杆支护结构等所组成的支护体系。能否有效控制隧道围岩的变形,这些支护方式各自的作用特点能否得到充分的发挥,通过分析衬砌支护结构,钢架支护结构和锚杆支护结构的特点,结合有限元软件对隧道支护结构技术进行研究。     

下屏峰隧道洞口段高陡偏压棚洞结构分析

下屏峰隧道出口地形十分陡峭,为典型的偏压高陡地形,出洞口右侧地面坡度陡峻成绝壁状,左侧为西溪,隧道主体受山体偏压影响严重。为保护环境,减轻隧道受山体偏压影响,实现偏压地段隧道“零开挖”进洞,隧道出洞口段采用棚洞结构,虚拟洞壁成洞,并通过建立有限元数值模型分析棚洞结构的力学特性且验证其安全性。实例证明,该处理方案成功可行,可为类似工程提供经验借鉴。     

摩洛哥隧道洞口路堑边坡土钉墙设计

本文结合工程实例,着重介绍了隧道洞口路堑土质边坡土钉墙防护的设计,就结构的景观问题、设计参数的选择、结构稳定性的检算及质量检验方式作了相应的阐述,希望能为相关类似工程提供可借鉴的经验。     

软弱围岩段隧道洞口工程的设计与施工

文章以大保公路为例,介绍了软弱破碎围岩地段隧道洞口位置的选择、设计思路和设计原则以及施工工艺.     

航道边坡锚杆支护结构试验与优化研究

针对航道的边坡特点和航道运行要求,文章通过试验和数值模拟相结合的方法,对航道水位变动区边坡锚杆支护结构在静态荷载和动态水流情况下的工程性能进行了系统研究,并给出了航道边坡锚杆支护结构设计建议。研究成果可为航道边坡锚杆支护结构的设计应用提供借鉴。     

铁路小间距隧道洞口段爆破施工震动响应研究

以重庆至怀化线增建工程中的复线隧道为研究对象,对小间距铁路隧道复线洞口段爆破开挖产生的动力效应进行了数值模拟,给出了爆破开挖在既有洞室洞口周边产生的动力效应的一般规律.研究结果表明:加强对敏感部位监控、采用合理爆破参数可有效减轻爆破应力波对既有隧道洞口段的不利影响.     

公路隧道洞口浅埋段稳定性监测与施工技术

公路隧道洞口浅埋段不仅是浅埋隧道问题,也是边坡问题。由于覆盖层薄而导致风化严重、堆积松散,岩体节理、裂隙发育,自稳能力差,故在施工过程中受荷载、雨水、爆破等影响,洞口段极易发生坍塌、边坡失稳、大变形等事故,并危及隧道整体稳定性。合理的施工方案及运用监测技术及时了解支护结构和围岩的工作状态,可以有效降低洞口坍塌、滑坡等风险发生的概率。文章依托在建的广西马梧高速公路隧道建设工程,在深入开展监控量测的基础上,优化洞口浅埋段隧道施工技术,保证了施工的安全和进度。     

水平岩层隧道洞口浅埋段开挖技术

狄家沟隧道进口端90m为洞口浅埋段,埋深10～60m,围岩为水平层泥质页岩,节理发育,稳定性差,掌子面开挖后拱部掉块、平顶现象严重,施工过程中若控制不当,将造成严重的超挖现象,本文介绍了水平岩层隧道洞口浅埋段的开挖方法以及控制爆破,实际施工显示该法可靠、可行。