大跨浅埋黏土隧道围岩与支护受力分析

通过对大跨浅埋黏土隧道围岩与支护受力监测,达到了信息化施工,动态设计的目的,能够预测施工中危险状况,并及时采取处理措施,确保施工安全。同时通过监测围岩,初支,二衬结构的受力情况,验证了地下工程理论,为类似工程设计施工提供了实践经验。     

吕梁山特长隧道土质浅埋偏压段支护结构受力有限元模拟分析

目前复合式衬砌隧道的设计参数仍以工程类比法为主,虽然现行公路隧道设计规范对各级围岩的支护结构设计参数有着明确的取值范围,但由于工程地质和水文地质情况千差万别,这种依据规范取值的局限性是非常明显的.隧道进、出口段特别是存在偏压、浅埋、强风化、岩堆等特殊地质情况时,隧道规范并没有具体要求.设计人员往往采用工程类比法,借鉴以...     

大断面扩建隧道施工初期支护受力分析

运用ANSYS有限元软件对重庆渝州隧道原位扩建施工进行数值模拟,计算得到隧道地表沉降、扩建隧道初期支护弯矩及锚杆轴力;对比分析了计算结果与监控量测数据,得出原位扩建浅埋隧道的地表沉降影响范围,发现隧道扩挖后围岩内力的重分布对扩挖方向初期支护弯矩和系统锚杆轴力影响较大;指出在设计和施工时应该加强扩挖方向围岩及结构的支护和...     

浅埋偏压隧道支护结构受力特性及施工优化方案研究

以山西某浅埋偏压隧道为依托工程,全面总结分析其工程特性,利用数值模拟手段研究其初期支护结构的应力、应变特征,并提出相应的施工优化方案。研究结果表明:在浅埋偏压地形条件下,隧道支护结构受力极不均衡,左右边墙、地表部位发生较大的水平位移,拱顶、基底处产生较大的竖向位移;而最大轴力值和弯矩值均发生在隧道右侧拱脚处,不利于隧道的整体稳定性;通过采取增设临时支撑、地表注浆等工程措施,提高初期支护结构的整体稳定性。研究成果为类似工程设计施工提供了借鉴意义。     

渔寮隧道围岩内部位移与支护结构受力分析

基于风化节理岩层中渔寮隧道的实测围岩应力,围岩变形以及支护结构受力等数据,结合解析公式计算以及数值模拟的结果,从围岩松动圈半径,支护结构变形与受力评价了围岩稳定性与支护效果。结果表明:渔寮隧道出口段围岩条件较好,最大围岩内部变形达7.71 mm,推测拱顶松动围圈岩厚度半径达3.1 m,拱腰、拱肩处松动圈围岩厚度大于4.0 m,锚杆轴力的分析反映出围岩松动范围内的锚杆受力较大;支护结构受力特征分析表明因隧道拱顶、仰拱处围岩变形较大而传递给支护结构的附加荷载导致其受力增加;数值计算结果显示不同工序打设的锚杆变形存在明显区别。基于围岩变形规律与支护结构受力分析结果,提出了相应的施工措施与支护结构优化意见。     

大断面公路隧道支护结构计算分析

以云南省呈贡至澄江高速公路提古铺隧道为例,采用大型二维有限元plaxis程序模拟隧道开挖施工,分析大断面隧道开挖工程中双侧壁导坑法的施工工况,以及在施工过程中分别引起的围岩沉降及应力,对衬砌结构设计参数及施工方法的合理性进行了理论验算。     

软弱围岩下铁路隧道支护结构受力监测与分析

以宝兰客专朱家山隧道为工程背景,通过现场监测,研究了围岩压力、钢架应力、初支混凝土应力、初支与二衬接触压力和二衬混凝土应力等参数随时间变化的规律及空间分布特征。研究结果表明:Vb级围岩压力大于IVb级,但压力分布均性要比IVb级好,IVb级断面左侧围岩压力大于右侧;钢架整体处于受压状态,Vb级断面分布不均性比IVb级更明显,Vb级拱顶、左拱脚处应力超过200 MPa;两类围岩初支混凝土应力分布不均,部分位置施工过程中均表现为拉应力,仰拱处初支混凝土应力较其他位置大很多,超过了容许值;初支与二衬接触压力在二衬施做后迅速增大后减小并趋于稳定,断层破碎带承载能力降低的问题得到改善;二衬混凝土应力分布不均;拱顶、右拱腰及右墙中出应力较大,尤其是拱顶处应力最大,已超过容许值;综合量测结果,部分位置钢架和混凝土受力过大,甚至超过了容许值,故需采取适合的施工控制措施。     

浅埋软弱大断面隧道围岩与支护结构协调变形研究

浅埋软弱地层大断面隧道围岩变形常面临持续时间长、变形量大等问题,明确支护结构与围岩间的变形协调关系是避免大变形对工程带来不良影响的关键。探讨了软弱围岩中修建大断面隧道时所面临的难题和挑战,提出了围岩与支护结构协调变形假定。研究结果显示隧道结构的协调变形及结构挠曲变形是造成大变形的主因;台阶法引起的大变形包括整体沉降与支护挠曲变形,初期支护上台阶部位主要为下沉,而侧墙部位表现为挠曲;分部开挖变形主要是整体沉降,支护结构挠曲变形效应相对微弱。基于上述研究成果提出大变形防治措施,克服了传统预留变形量的局限性,取得了良好的效果。     

大断面高速公路隧道复合式衬砌结构受力监测分析

以云南昆石高速公路某3车道大断面隧道为实例,对其典型断面洞室复合式衬砌结构各施工阶段的受力特性进行跟踪监测,详细分析了锚杆轴力、围岩压力、钢拱架内力、二次衬砌混凝土结构的受力状况,研究结果表明:受围岩体结构不均匀性的影响,其Ⅴ级围岩复合式衬砌结构的总体受力状况较为复杂,存在着一定的偏压现象,实测围岩压力远小于理论计算值,原施工图预设计的部分支护结构参数可以再作适当的优化调整。     

大断面高速公路隧道复合式衬砌结构受力监测分析

以云南昆石高速公路某3车道大断面隧道为实例,对其典型断面洞室复合式衬砌结构各施工阶段的受力特性进行跟踪监测,详细分析了锚杆轴力、围岩压力、钢拱架内力、二次衬砌混凝土结构的受力状况,研究结果表明:受围岩体结构不均匀性的影响,其Ⅴ级围岩复合式衬砌结构的总体受力状况较为复杂,存在着一定的偏压现象,实测围岩压力远小于理论计算值,原施工图预设计的部分支护结构参数可以再作适当的优化调整。     

浅埋隧道超前支护措施对比分析

浅埋隧道由于其埋深较浅、围岩稳定性差,施工中易出现拱顶不稳、变形大,甚至坍塌等工程事故,所以在工程上常采用超前支护的方式来提高围岩稳定性.对超前小导管法、超前管棚法、冻结法、地表注浆法四种超前支护措施的施工工艺和作用机理进行系统阐述,分析了这几种超前支护措施的适用性和优缺点.     

不同隧道埋深下列车运行诱发环境振动研究

考虑到地铁列车运行诱发地面振动的大小可能与隧道埋深有关,开展了地铁列车在不同隧道埋深下运行引起地面振动的传播规律和衰减特性研究,结果表明:不同的隧道埋深并不会改变地表振动强度随着与振源距离增大而衰减的规律,但由于埋深不同会导致振动放大区的起始位置不同,故在某些区段,振动强度会随着埋深的增大而加强,埋深对振动放大区的振动...     

深基坑单排桩支护结构受力分析

深基坑工程在开挖过程中荷载工况转换较快,有必要对支护结构受力进行理论分析,以掌握其可能破坏模式。以某明挖隧道深基坑工程为例,对单排桩支护结构进行受力分析,明确其最不利荷载工况,得到结构变形、横向支撑轴力、基坑影响范围周边地表沉降量。结果表明:进行深基坑单排桩支护结构受力分析,能够掌握支护结构变形及对周边地表的影响,为基坑支护结构安全监测提供有力的技术支撑。     

软弱夹层隧道实测支护结构受力及变形规律研究

软弱夹层隧道施工过程中,受岩体软硬不均和层理分布影响,使初期支护受力变形不协调分布,从而易引起支护结构破坏甚至洞室整体失稳破坏。以兰渝铁路东扎沟隧道为工程背景,分析了隧道施工变形的纵向分布规律与地质条件变化的关系,施工变形的横断面分布规律与地质条件的关系,研究了加强支护后围岩压力、初期支护结构应力的横断面分布和变化规律,得出一些有益的结论,为类似工程提供借鉴。     

斜坡浅埋卵砾石土层大跨公路隧道支护特点分析

根据江苏省某高速公路隧道位于卵砾石土层斜坡中,并具有浅埋、大跨扁平的特点,结合现场大型剪切试验获得软砾石层剪切强度参数,采用弹塑性非线性有限元法模拟分析了其开挖和支护的全过程。现场试验显示其C为46.2 kPa,比规范规定的Ⅱ类围岩最小值50 kPa还小。通过分析其施工特点,为监控量测优化及有效指导施工控制提供了依据。最后计算预测值与实测值对比显示其计算结果较合理可靠。     

黄土隧道不同埋深段围岩收敛分析

为降低黄土V级围岩浅埋隧道围岩出现较大变形和坍塌的风险,保证安全施工,研究了黄土隧道不同埋深段围岩的收敛变形特性。通过高精度数显收敛计获取了五个不同埋深断面隧道开挖后20天的收敛数据,考虑了温度变化对数显收敛计钢尺读数的影响,利用数理统计的方法分析了不同断面隧道收敛率和累积收敛值。结果表明:各量测断面的收敛率先降低后趋于稳定,收敛率存在负值现象,埋深越大,其出现的概率越大;随着隧道埋深增加,最大累积收敛值急剧降低,并逐渐趋于稳定。     

大跨无仰拱隧道二次衬砌墙脚结构受力分析

对于普通大跨度隧道,一般采用仰拱设计,更好地进行受力支撑。若超大跨断面处采用无仰拱衬砌类型,结构受力很不利,但当满足某些特定条件时可采纳无仰拱设计。通过对某隧道大断面无仰拱情况拟定不同高程的墙脚进行数值模拟,分析二衬结构受力,并总结拱顶下沉随着墙脚厚度变化的规律,找到最优墙脚高度,确定设计施工方案。     

埋深对超浅埋软岩大断面隧道开挖变形影响研究

超浅埋隧道工程施工中除保证自身施工稳定性外,也需要严格控制隧道周边土体与路基的沉降变形,基于以上问题,现以厦门某超浅埋软岩大断面隧道开挖工程为背景,通过理论分析、数值模拟以及模型试验等手段,对不同埋深下的路基以及洞室变形规律进行分析研究,并在此基础上提出了相应的控制措施.研究结果表明:1)超浅埋大断面隧道开挖,埋深对隧道围岩以及地面变形的影响较大,开挖时为保证隧道稳定性以及降低对地面的影响,埋深应尽量增大,同时注意支护的合理性与及时性.2)超浅埋大断面开挖过程中,埋深与隧道周边围岩的变形成正比,但不影响其分布状态;由于路基的相对稳定性,路基下拱顶的应力与形变变化率均较大,容易造成坍塌;且隧道开挖过程中,拱脚处变形与应力均较大,容易造成围岩破碎,需要加强支护.3)开挖过程中,随埋深增加,地面以及路基变形逐渐较小;与周边土体表面相比,路基的地面沉降相对较小,但影响范围相对较大,产生较大面积的不均匀沉降,破坏路基整体性,需要加强路基地面不均匀沉降的监测.     

龙山浅埋大跨连拱隧道设计与结构分析

龙山连拱隧道为双向六车道超浅埋大跨城市隧道.其设计与施工严格按新奥法原理.在动态施工中通过监控量测及计算分析,开创了国内在Ⅱ类以下围岩、超浅埋大跨度连拱隧道中采用"上下台阶工法"的先河,为今后该类隧道设计施工提供了参考.     

漂卵石隧道支护体系受力变形特性

针对川藏线拉萨—林芝段娘盖村隧道开挖与支护施工难、拱部塌落灾害频发等工程技术难题,提出了“三台阶互补循环式开挖+型钢钢架+喷射混凝土+双层密钢网+多组锁脚锚杆(管)+衬砌壁后注浆”的开挖支护组合体系,选取漂卵石隧道2组典型断面开展支护体系受力与变形实测研究,分析了围岩荷载作用特征、支护体系受力特性以及洞内外变形规律,揭示漂卵石隧道新型支护体系承载作用机制,总结提出了相应的防控新原则。分析结果表明：围岩压力以拱部松动塌落荷载为主且沿洞周分布不均,初期支护与二次衬砌平均荷载分担比例分别为67.65%和32.35%;锁脚锚杆受力拉压兼具,优化后最大拉、压力分别减小了45.9%和20.0%;二次衬砌受力总体较小,具有足够的结构安全储备;洞身段拱顶下沉不超过15 mm,水平收敛为8~9 mm;洞口段变形不对称且受浅埋偏压和降雨条件影响显著,拱部最大下沉达52.4 mm,上、下台阶水平收敛分别为11.4和15.6 mm,在类似不利条件下应尽早施作仰拱和二次衬砌以保证施工安全;漂卵石隧道支护体系设计遵循“少扰动、强拱脚、防超挖、密钢网、勤注浆”的防控原则,能够及时控制拱部松动区扩展,调动深层围岩的自承载能力,从而达到改善支护结构受力性能和有效避免拱部塌落灾害发生的目的。