红黏土隧道围岩含水率变化及变形特征分析

银西高速铁路庆阳隧道洞身主要围岩为红黏土。本文通过现场监测,对庆阳隧道从初期支护开始近2个月内围岩含水率、钢拱架应力及围岩变形的变化规律进行分析。结果表明:红黏土隧道围岩含水率、钢拱架应力和围岩变形先增大而后趋于稳定;含水率和钢拱架应力的增长波动期一般为2～4周,围岩变形增长期一般为2周;含水率趋于稳定后拱顶和拱腰处围岩含水率明显小于拱脚和仰拱处;增长期围岩变形线性增大,变形基本稳定后拱顶沉降大于水平收敛;钢拱架承受围岩压力,对确保红黏土隧道围岩的稳定起着重要作用。     

大断面膨胀土隧道结构受力特性测试研究

研究目的:大断面隧道因其跨度大、形状偏于扁平,在施工过程中表现出独有的力学特点,经常造成围岩大变形侵限、区域性塌方、底鼓和支护结构开裂等施工风险,而这些特点在膨胀土环境中表现的尤为明显,因此研究大断面膨胀土隧道支护结构受力特性具有重要的工程应用意义。本文以银西线庆阳隧道为工程背景,首先通过室内试验确定红黏土围岩的膨胀参数,然后利用现场监测手段对庆阳隧道支护结构的力学特性进行研究,并评价其支护结构受力性能,以期对同类隧道施工起到一定的指导作用。研究结论:(1)隧道膨胀土最大膨胀率为67%,最大膨胀力达到67.42 kP a,施工过程中应加强超前地质预报,尽可能减少水害对施工的影响;(2)隧道拱顶、两侧拱腰及底部具有较大围岩压力,围岩压力呈对称分布,初支闭合后拱顶附近围岩压力基本稳定,但两侧拱腰及仰拱位置围岩压力持续增大;初支闭合后钢拱架受力持续快速增长且受力基本对称,隧道上部初支内钢拱架受力始终较大,拱顶钢拱架应力最大达到1.46 MPa;(3)二衬施作后,初支仍存在一定变形,二衬左右两侧衬砌压力增长显著,二衬两侧拱脚位置混凝土应力增大明显;(4)本研究成果可为大断面膨胀性隧道设计优化和安全施工提供理论指导与科学依据。     

深埋大断面土质隧道初期支护结构受力特征研究

研究目的:新奥法中初期支护结构作为承受围岩压力的主要结构有着重要的作用。为研究深埋大断面隧道复合衬砌中初期支护结构的受力特性,本文以银西高铁庆阳某隧道为工程依托,通过现场监测,得到深埋大断面红黏土隧道的围岩压力、钢拱架内力与混凝土内力变化规律,分析初期支护结构内力变化规律及分布特征。研究结论:(1)红黏土大断面隧道两侧的围岩压力大于拱顶和仰拱内的围岩压力;(2)初期支护结构内力呈现出上大下小的分布规律,且钢拱架承担了大部分围岩压力;(3)可考虑在边墙及拱顶增高钢拱架标号,仰拱内减少拱架截面积,以达到充分利用材料降低造价,提高衬砌结构可靠性;(4)本研究结果可以为类似地质条件下衬砌设计优化及隧道初期支护的施工组织提供参考。     

平凉至庆阳铁路引入平凉地区方案研究

平凉至庆阳铁路是《中长期铁路网规划》中黄陵—庆阳—平凉—固原—定西铁路通道的重要组成部分,在对平凉铁路地区现状分析的基础上,结合研究年度宝中二线和西平二线引入后平凉铁路地区总图规划方案,以及平凉地区客货运量情况,通过技术经济比较,提出平凉至庆阳铁路合理的引入方案。     

新建银川至西安铁路庆阳至西安段建设方案研究

为了确定银西线庆阳至西安段合理的建设方案,重点研究客货共线方案、客运专线方案和先接西平、部分缓建3个方案。综合考虑项目功能定位、通道走向、地形条件,结合路网运量,建设时序、路网分工、投资规模等多方面因素进行综合分析比较研究,研究结论为:银西线庆阳至西安段应按照客货共线方案一次建成。     

大跨度小净距分岔隧道双向施工关键技术研究

分岔隧道的安全施工技术是隧道工程的重点内容。以杭州紫之隧道工程为依托,针对西线大跨段主隧道与匝道小净距交汇处隧道工程,对小净距隧道和大跨度隧道的安全施工技术进行了研究;针对主隧道跨度大及匝道与主隧道超小净距特点,提出大跨度小净距分岔隧道双向施工技术,包括小截面隧道导洞施工、主隧道导洞扩挖、主隧道反向开挖至小净距隧道施工技术,为类似地层分岔隧道施工提供经验指导。     

新建铁路隧道下穿既有运营隧道的设计与施工

新建隧道小净距、大角度下穿既有运营隧道一直是隧道设计和施工的难题之一,此类施工既要保证新建隧道施工安全,又要确保既有线安全正常运营。针对山岭隧道下穿既有铁路隧道工程实例,计算新建隧道与既有隧道的最小理论净距,在分析新建隧道与既有隧道的立交关系、所处地层条件、既有隧道现状的基础上,对立交影响段附近新建隧道的施工方案及既有铁路隧道的加固方案进行研究。严格控制爆破振动对既有隧道结构和线路的影响,对既有隧道及新建隧道的监控量测进行信息反馈及预测预报,指导现场施工,确保下穿施工时既有线行车及新建隧道施工的安全。     

考虑隧道掘进过程的新建隧道下穿既有隧道力学响应研究

为有效评估新建隧道下穿施工对既有隧道的影响,确保既有隧道运营安全,将既有隧道简化为放置在Pasternak地基模型上的Euler-Bernoulli梁,基于两阶段分析法提出新建隧道下穿施工引起既有隧道力学响应的计算方法。通过与现场监测和既有方法的结果进行对比,验证了本文方法的准确性。研究结果表明：当新建隧道开挖面位于既有隧道中点时,既有隧道差异沉降达到最大值,转角曲线关于既有隧道中心线对称;在新建隧道掘进过程中,既有隧道的最大正弯矩和最大负弯矩分别出现在既有隧道长度的2/5和3/5位置附近,最大负剪力出现在既有隧道中点处;当新建隧道开挖面到达既有隧道长度的1/4和3/4位置时既有隧道产生最大正剪力;随着隧道轴线夹角和相对弯曲刚度增大,既有隧道的内力显著增大;增大隧道竖向净距有利于控制既有隧道的力学响应。本文方法考虑了新建隧道掘进过程和新建隧道与既有隧道的不同相对位置,可为类似穿越工程风险防控提供理论依据。     

地铁盾构隧道下穿既有高铁隧道施工影响研究

以某地铁下穿高铁隧道工程为背景,利用有限元方法,分析地铁与高铁隧道垂直距离和地铁施工顺序对既有高铁隧道受力和变形的影响。研究结果表明:地铁隧道施工期间既有高铁隧道变形主要为整体下沉,沉降最大位置位于地铁左右隧道中间线仰拱处;地铁隧道施工过程中高铁隧道衬砌拱腰处拉应力增量最大;地铁隧道左右线分别开挖比同时开挖时对高铁隧道产生的沉降小;地铁隧道距离高铁隧道越近高铁隧道变形和应力增量越大;建议地铁隧道下穿高铁隧道施工时其垂直距离宜大于0.71D。     

迎接特长隧道施工的新挑战

近年来,中铁十三局集团隧道技术发展步伐不断加快,以广成山隧道（5353rn）、庙垭隧道（5039m）、老鸭岭隧道（5120m）为代表,进入5km时期;以金子山隧道（7643m）、袍子岭隧道（6457m）、长乐隧道（6381m）、摩天岭隧道（7497m）等为代表,进入长隧道时期;以正在施工的锦屏（17km）、乌蒙山隧道（12266m）、天池坪隧道（14521m）、化马隧道（12574m）、六盘山隧道（16316m）为代表,进入了特长隧道时期。中铁十三局集团步入了隧道专业化施工俱乐部。     

新建隧道盾构下穿施工对既有隧道影响的三维数值模拟

采用三维有限元方法对新建隧道盾构下穿施工过程进行了动态模拟,分析了新建隧道盾构正交下穿施工对既有隧道位移、应力的影响;进而探讨了不同的隧道覆土厚度、隧道间相对距离及土体强度下,新建隧道盾构正交下穿施工对既有隧道位移的影响.结果表明:新建隧道盾构正交下穿施工引起既有隧道位移方向朝向新建隧道方向发展,既有隧道位移以纵向沉降...     

新建隧道施工对邻近既有隧道安全性影响数值分析

新建隧道与既有隧道间距较近时,新建隧道的施工可能导致既有隧道结构的破坏,对此进行了计算分析,分析结果表明新建隧道开挖将引起围岩应力重分布,使既有隧道衬砌结构的安全性降低,其降低程度与两隧道间距有关.当两隧道间距一定时,开挖对既有隧道靠近开挖一侧的衬砌结构影响最大.     

膨胀性黄土隧道洞口稳定性的可靠度分析

针对山西太原小河沟膨胀性黄土隧道塌方事故,采用毕肖普法对隧道洞口仰坡塌方原因进行了分析。结合收敛约束法与蒙特卡洛法,提出了一种新的隧道可靠度分析方法,进一步分析了隧道洞口仰坡塌方原因及隧道稳定性。结果表明:隧道洞口仰坡塌方原因是仰坡滑塌推倒隧道支护,而非隧道支护承载力不足;隧道可靠度与膨胀力呈线性关系,随着膨胀力的增大,隧道失稳风险增加。     

新建隧道施工对邻近既有隧道的影响及对策

由于受地形地质条件等因素的限制,相当一部分新建隧道与既有隧道之间设计距离较近,新隧道施工会对既有隧道造成不利影响,同时也妨碍了新建隧道的顺利施工.实践证明,充分考虑新旧隧道的相互影响,并采取有效措施,能够确保既有隧道结构的安全和新建隧道的质量.     

隧道不同收敛模式穿越既有隧道对比分析

文章采用位移控制法建立有限元模型,分析4种不同收敛模式下新建隧道上、下穿越既有隧道时对既有隧道应力、位移的影响。结果表明,收敛模式1,放大了上穿施工对既有隧道的影响,对下穿施工对既有隧道的影响估计不足;收敛模式2、3,隧道底位移为0,弱化了上穿施工对既有隧道的影响;收敛模式4,隧道底位移不为0,隧道顶位移大于隧道底位移,与实际情况接近。因此,在新建隧道上穿既有隧道计算中建议选择收敛模式4,在新建隧道下穿既有隧道计算中应避免选用收敛模式1,可选择收敛模式2、3、4。     

关于铁路隧道运营通风的若干问题

隧道通风分施工通风与运营通风,这里讲的是运营通风。隧道通风的任务与隧道通风所能解决的问题似乎要从对“隧道通风”的认识谈起。 (一)隧道烟气问题与隧道通风问题火车通过隧道,机车排放的烟气不能很快滑散,危及人身健康,甚至发生急性中毒事故,这是隧道烟气问题,其统称应为部颁《铁路工程技术规范》中所称的“隧道内有害气体的防治问题”,为简便起见,这里暂沿用通俗的“隧道烟气”一词。对于隧道烟气为害的问题,往往被视为通风不良所引起,于是常有人把此问题列为隧道通风问题。实际上这样把“隧道烟气问题”与“隧道通风     

新建隧道施工对既有隧道的影响分析及处理措施

大理至丽江高速公路龙翔隧道上跨广大铁路浴龙山隧道工程,与既有隧道衬砌最小净距为19.6 m,属浅埋大跨隧道上跨既有隧道工程。根据经验法,分析了新建隧道对既有隧道的影响。借助数值分析方法,分析了既有隧道受影响的规律,把握了影响分析的重点。根据经验及数值模拟结果,提出既有隧道比较合理的变形预警值和容许值,既有隧道受影响的位置、范围及尺寸,并提出新建隧道施工时,既有隧道的加固处理措施和意见。     

浅埋富水黄土隧道开挖支护及塌方预防施工技术

包西铁路BXS-1标段共有13座隧道,其中石沟渠隧道、新石佛山1号隧道、盘石岔隧道等8座隧道为黄土隧道,施工过程中有6座隧道发生过不同程度的塌方或地表开裂。以该标段13座隧道中最具有浅埋、富水及反坡排水等施工特点的石沟渠隧道为例,阐述了浅埋、富水、黄土隧道的开挖、初期支护及塌方处理等施工技术,为今后黄土隧道的设计、施工提供参考。     

地震对交叉隧道影响机制及抗震方案研究

研究目的:因立体交叉隧道会同时受到来自入射、反射、绕射等地震波导致的震动,其所受影响相比一般隧道而言更大。因此,对立体交叉隧道受地震荷载作用下隧道结构动力响应规律进行定量分析,分析确定影响隧道结构主应力各因素敏感性,从而优化抗震方案。研究结论:(1)对立体交叉隧道净距、围岩级别、隧道埋深等因素对隧道结构加速度、应力以及位移的响应规律进行定量分析,得到隧道净距、埋深的增大和围岩变好对交叉隧道的抗震有利;(2)地震作用对交叉隧道的上跨隧道和下穿隧道影响敏感性大小都依次是围岩级别、隧道净距和隧道埋深;(3)改变隧道衬砌混凝土的强度抗震方案效果不明显,设置隔震层效果显著,但增加隔震层厚度对抗震影响较小;(4)本研究成果可为立体交叉隧道在地震荷载作用下的抗震设计提供指导。     

公路连体隧道的设计与施工

综述国内外连体隧道设计施工研究现状,分析国内外在隧道围岩分类、连体隧道力学模型、公路连体隧道的防水设计与施工,指出公路连体隧道设计施工中亟待解决的问题,结合海游连体隧道实例对连体隧道设计和施工进行了应用研究。