基于新奥法隧道爆破开挖围岩变形监测与分析研究

结合隧道工程施工的复杂性,依据新奥法的核心理念,提出了基于新奥法的隧道围岩变形动态监测方法。为了实时掌控隧道的围岩变形和支护结构的受力特点,通过采用各种测量仪器对围岩进行周边位移量和洞内拱顶下沉量的现场监测,研究隧道的围岩动态变化,并预测其最终的稳定时间。这将对隧道的安全施工和二次衬砌的时间安排等具有重要的指导意义。     

鹤大高速公路荒沟隧道施工变形监测分析与研究

公路隧道施工变形监测是"新奥法"(NATM)原理修建隧道的主要技术之一。新奥法主要是在利用围岩本身所具有的承载效能的前提下,采用光面爆破等方法,进行全断面施工,以锚喷作一次支护,必要情况下架设钢拱支架,根据围岩地压和变形实测数据,合理进行二次支护。这时隧道的监控量测对于围岩稳定性的判断起到重要作用。以鹤大高速公路荒沟隧道施工为例,采用理论与现场监测相结合的方法,对围岩的变形监测在时间效应和空间效应上进行理论分析与监测研究,为隧道的安全施工提供保障。     

公路隧道围岩变形监测及应用

以二朗山公路隧道施工过程的工程实践为依据，利用常规围岩变形监控量测和围岩变形跟踪监测系统及二次应力场测试，获取隧道围岩动态综合信息，为围岩分类、大变形预测、岩爆预测、优化二次支护时间及反分析等提供依据，是岩土程信息化设计、施工的重要手段。     

通渝隧道围岩变形的神经网络预测

隧道新奥法施工中，常以围岩变形量作为评判围岩稳定性和支护结构经济合理性的重要指标。公路隧道围岩变形量是随时间而变化的数据序列，因而可以建立一些实时跟踪预测模型和方法。根据通渝隧道围岩拱顶下沉位移变形的特性，采用神经网络技术来预测其变形量，结果表明该方法简易、有效。     

考虑围岩蠕变效应的隧道开挖变形分析

软弱隧道围岩无论在室内试验研究还是在实际工程中都表明其变形具有蠕变特性,容易造成围岩较大变形而使围岩失稳。本文依托张涿高速东马各庄隧道,对隧道开挖后围岩变形进行现场监测及分析,利用有限元软件采用西原正夫蠕变模型对隧道开挖过程进行数值模拟分析,并将现场实际量测值与数值计算数据进行比较,为隧道二衬设计时间的确定和施工过程的安全可靠性提供科学依据。     

考虑时空效应的浅埋软弱隧道预留变形量确定方法

在浅埋软弱隧道台阶法施工中,预留变形量不仅要考虑围岩累计变形量,也要考虑支护结构随围岩变形的时空效应。基于围岩变形监测资料,对某隧道支护与围岩的协调变形过程进行了详细分析,发现隧道收敛与沉降变形具有明显的时空效应,在此基础上提出了理想预留变形量下的变形模型。在考虑台阶法施工中的围岩变形时空效应下,对隧道的预留变形量进行了监测,上台阶节段初支段落整体上移200mm;中台阶衬砌在设计轮廓线外移150mm,节段长度不变且对应钢架半径增大150mm;下台阶节段钢架对应半径做同样的增加,对接中台阶进行拼装施工。后期监测资料表明,隧道在完成变形后基本达到了设计轮廓线位置。该预留变形量的确定方法既有效避免了大变形对隧道的影响,也解决了支护结构施工与材料用料上的矛盾问题,为浅埋软弱地层隧道预留变形量确定提供了新的思路。     

公路隧道施工变形监测精度要求探讨

隧道周边收敛和拱顶下沉监测是判断围岩支护效果、二次衬砌施作时间、隧道动态信息化设计与施工以及保证隧道施工安全的重要措施。现有JTG F60-2009《公路隧道施工技术规范》对隧道周边收敛和拱顶下沉监测的精度要求为0.1 mm,明显高于铁路隧道施工和基坑工程变形监测0.5~1.0 mm的精度要求,且公路隧道的实际监测精度很难达到规范规定的精度要求。总结现有公路隧道、铁路隧道和其他规范的具体监测内容和要求,结合现有隧道施工监测仪器的精度技术指标,参照隧道设计规范规定的预留变形量、隧道施工阶段变形监测统计结果和基坑工程监测规范的精度要求等,建议将公路隧道周边收敛和拱顶下沉监测的精度要求修改为0.5~1.0 mm。0.5~1.0 mm的监测精度要求可以保证公路隧道的施工安全,促进高精度全站仪等非接触量测方法和仪器在公路隧道施工变形监测中的应用和推广,提高公路隧道施工变形的监测效率,避免因达不到JTG F60-2009《公路隧道施工技术规范》规定的监测精度要求而引发的监测数据造假现象。     

公路隧道新奥法施工围岩位移时空效应分析

隧道工程作为一种特殊的工程结构体系,隧道一经在地层中开挖,地层中的原状力学便会被打破并进行调整,应力的释放与调整必将导致围岩的变形,而这个变形在时间与空间上都有着相对独立的特性。隧道的这种变形正好体现了隧道围岩及隧道支护的工作状态,新奥法隧道正是通过围岩及支护的变形观测来掌控结构本身的工作状态,以达到安全施工的目的。本文通过分析围岩变形的特点,结合某隧道量测剖面的实测数据,分别对围岩变形的空间效应和时间效应进行了分析,探讨了空间效应和时间效应相分离时隧道围岩及支护的变形特性,并就现场的变形情况进行了单独的分析。分析结果表明隧道围岩及支护的协同变形有单独的时间和空间效应,其变化有相应的规律,分析结果有利于施工监控量测时对数据的分析和判断,并有助于现场施工的安全性与科学性。     

大跨度层状软岩公路隧道现场监测与分析

为了揭示超大跨度隧道在施工过程中的围岩应力和变形演化规律,获取施工全过程支护体系内力、变形等力学性态,从而对稳定性做出评价,本文依托十堰市武十高铁十堰北站至武当山机场公路工程李家院隧道,开展超大跨度公路隧道施工监测,介绍了李家院隧道现场监测项目、手段和方法,通过监测数据分析得到了李家院隧道围岩变形、围岩压力和二衬压力随时间的变化规律。结果表明:隧道拱顶沉降稳定在6mm,洞周收敛稳定在4mm,围岩变形的稳定时间在1个月左右;依托工程存在明显的偏压现象,钢拱架左侧发生局部屈服。     

全站仪非接触隧道变形量测方法在老营庄隧道湿陷性黄土地质段的应用

全站仪非接触隧道变形量测方法是一种快速、及时和有效的监控量测方法,它可用于隧道施工围岩变形监测。本文介绍了这种方法在老营庄湿陷性黄土隧道的监控量测应用。针对湿陷性黄土开挖后变形大,变形快的特点,采用全站仪量测可快速监测,对现场施工干扰小,结果可直接指导隧道现场施工,及时服务现场动态施工。     

隧道二维衬砌结构受力特征的数值模拟分析

隧道开挖过程中,衬砌的设置对保证隧道的稳定性有至关重要的作用。在新奥法(NATM)隧道施工中,常将锚杆和喷射混凝土作为主要的支护手段,对隧道围岩进行支护,以便控制围岩的变形和松弛。因此,隧道衬砌的力学特性对隧道结构设计非常重要。在探讨围岩、衬砌共同作用的基础上,运用Midas-GTS建立了二维隧道衬砌模型,分析了其受力特性,对隧道结构设计具有一定的参考意义。     

杭昱高速公路昱岭关隧道设计与施工方案优化

对杭昱高速公路昱岭关隧道的设计和施工进行了总结，根据公路隧道新奥法设计原理及新奥法施工程序和基本原则，针对昱岭关隧道设计与施工特点，并根据开挖围岩稳定情况及监控量测结果，及时调整设计支护参数和施工方案，保证了隧道施工质量和施工安全，而且加快了施工进度，节约工程投资，取得了良好的效果。     

改进钻爆参数 提高隧道围岩开挖质量

通过工程实际,结合相类似工程,介绍了在V、IV软弱围岩隧道的新奥法开挖中,采用精确钻眼,优化爆破技术,提高了隧道的开挖质量。     

土质隧道施工期围岩变形性状分析

通过对新奥法监控量测理论及三维有限元数值分析方法的应用，并结合天恒山隧道工程实际，研究了该隧道某一典型断面围岩的变形规律。结果表明该隧道的开挖方法及支护方式均比较合理，可为今后该类地区土质隧道的建设提供借鉴。     

大断面公路隧道断面形状数值分析与研究

在岩石力学基本原理和新奥法基本思想的指导下,利用有限元分析软件对不同扁平率下的坦三心圆形洞室进行了有限元数值模拟分析,得出大断面隧道的扁平率控制范围,为今后大断面隧道设计、施工方法的优选提供参考。     

非等大断面小净距地铁隧道施工方案分析及优化

为同时满足双线行车和右线停车线扩大断面的功能需要,西安地铁一号线枣园北路站—汉城路站区间采用非等大断面小净距黄土地铁隧道。针对断面不等大、盾构法与新奥法组合施工方案、小净距黄土地铁隧道的特点,进行了左线小断面盾构法、右线大断面双侧壁导坑法或CRD法双线依次先后贯通3种施工方案的数值模拟与比选分析。计算结果表明,与先贯通小洞、后开挖大洞的方案相比较,采用先新奥法贯通大断面隧道、后盾构法掘进小断面隧道的施工方案对围岩扰动较小,能更有利于控制地表变形;双侧壁导坑法较CRD法虽更能充分体现围岩的自承能力,有效发挥初期支护的承载能力,提高二次衬砌的安全储备,但若将先贯通的大断面隧道施工方案由双侧壁导坑法改为CRD法,可在确保工程安全的前提下降低施工成本,并加快施工进度,顺利地完成隧道建设。     

和风山隧道施工的质量控制

详细阐述了和风山隧道全面采用新奥法的施工技术。通过及时施作初期支护,维持围岩自身的稳定,同时加强现场的监控测量与分析,适时施作二次衬砌且及时正确地指导施工,保证了施工安全与质量,提高了施工进度,为类似工程提供有益的参考。     

新型液态速凝剂在喷射混凝土中的应用研究

喷射混凝土是新奥法三大关键技术之一,对隧道围岩稳定起着重要的作用。速凝剂在喷射混凝土中为必不可少的外加剂,对喷射混凝土的质量有很大的影响。提出一种新型的高效液态速凝剂,具有掺量小、凝结时间短、后期强度损失少等特点。该液态速凝剂掺量为水泥质量的1%~3%,水泥净浆试验初凝时间为2 min左右,终凝时间为4 min左右,后期强度损失在10%以内,均满足国家一等品的要求。对速凝剂进行现场试验,在实际喷射过程中具有回弹小、无落浆等优点,是一种较为理想的喷射混凝土用液态速凝剂,具有良好的推广应用价值。