复杂条件下隧道设计方案探讨

通过对猪油岗隧道出口段,强风化千枚岩地层长浅埋偏压段隧道方案拟定过程的讨论,可以看出特殊条件下隧道方案的确定应进行多方案必选,在保证安全实用、质量可靠、经济合理、技术先进的前提下,尽量做到绿色环保,并应对选定方案进行必要的分析计算。     

复杂条件下城市隧道工程设计

以广州市广花一级公路地下综合管廊及道路快捷化改造配套工程G106隧道工程为例,研究了在复杂条件及管线和构造物零拆迁情况下,城市隧道工程的设计方法,可为该类城市隧道的设计提供参考。     

城市隧道施工过程结构分析研究

以实际隧道工程为研究背景,针对此工程中穿越浅埋地段复杂多变的地质情况:粉质黏土层与软弱破碎V级围岩,采用有限元软件进行结构分析,通过有限元数值模拟分析隧道台阶法动态施工过程。在此基础上,分别对留核心土台阶法的台阶高度与初期喷锚网支护结构作为研究对象,对比不同的上台阶开挖高度、锚杆长度、网喷混凝土厚度情况下围岩的力学特征。根据数值模拟结果及规律,提出该浅埋偏压软弱围岩段隧道的合理的设计支护参数及施工对策。研究结果直接指导该隧道施工过程和支护措施的改进优化与设计控制措施,较好地解决工程实际问题。可为隧道后续设计和施工或类似穿越浅埋软弱围岩等复杂地层条件下隧道施工过程及超前注浆孔的合理布置提供理论支持。     

复杂条件下城市隧道改建设计

以沈家门海中洲隧道为例,通过对隧道改建方案进行详细比选,在结构设计、原隧道塌方地段处理方案、开挖方案及监控量测中采取相应的技术措施,顺利完成隧道改建。得出以下结论： 1）针对海中洲隧道实际情况,改建方案采用扩洞方案更具优势; 2）设计采用比一般隧道适当加强的结构支护参数及地表注浆锚杆加固、塌腔处理、塌腔回填等塌方综合整治措施,对条件复杂的海中洲隧道是适用的; 3）对于扩挖的隧道,应在老衬砌的掩护下进行开挖及支护,保持初期支护紧跟,并尽快实现封闭成环,施工中应加强监测,保证施工安全。     

接线方案对小净距隧道群的结构选型影响研究

以改扩建工程荷坳隧道为研究对象,在对双洞双向八车道叠层盾构隧道与洞外分离式八车道路基之间的隧道接线方案研究的基础上,对YK2+720～YK3+180段460 m范围内隧道结构断面型式、变形及内力分布变化规律等进行了三维有限元数值仿真分析。综合接线方案、制约性边界条件、路线间距、地形地质等因素,对小净距隧道群分段选用了明挖顺做法的错位叠层分离式隧道和错位叠层整体式隧道,暗挖钻爆法的分离式隧道和整体式中墙连拱隧道等组合方案进行了研究,确保了工程建设的安全性和经济性,有效减少了环境影响,研究成果可供类似工程借鉴参考。     

深圳富水地区限排型城市隧道的结构安全性研究

依托深圳市东部过境高速公路连接线工程,选取典型深埋与浅埋断面,针对二衬外水压力荷载减小导致隧道结构局部安全系数出现下降的情况,运用数值模拟进行结构安全性计算分析。结果表明:对于深埋两车道马蹄形隧道,由于埋深大、水位高,当水位降低引起荷载减小时,结构安全系数略有升高。对于浅埋隧道,由水压力作用产生的围压能够提高结构的抗弯能力,二衬外水压力减小使结构的安全系数降低。     

电缆隧道下穿城市桥梁结构数值模拟

以重庆市江北城变电站至五里店站电缆隧道下穿对山立交桥梁工程为背景,利用有限元软件Midas-GTS模拟电缆隧道开挖过程,分析电缆隧道开挖对市政桥梁工程运营的安全性和可行性,并提出电缆隧道施工中应该注意的问题,其对以后类似工程具有良好的参考价值和指导意义。     

考虑路面防结冰的城市隧道路面下热管敷设方案研究

针对利用隧道结构提取浅层地热能用以路面防结冰的系统,基于隧道敞开段结构特点提出隧道下路面埋管的总体敷设方案。在总体方案的基础上,通过建立道路下埋管数值模型,分析了路面埋管总体换热特点以及埋管间距对路面埋管换热性能的影响。结果表明：1)路面下换热管宜敷设在混凝土铺装层中,并采用单U型平行坡面布设;2)在一定范围内,相邻U型管间距是影响路面埋管防结冰系统效果的主要因素,进出水口间距变化对埋管防结冰系统运行效果影响并不明显。最后分析得到了本研究依托工程最佳性价比的埋管敷设方案,给类似工程应用提供了思路。     

软弱夹层条件下隧道爆破过程数值模拟

为研究岩体中软弱夹层对炸药爆炸能量传递过程的影响,运用ANSYS／LS—DYNA对含有不同厚度的软弱夹层岩体在爆破过程中应力波的传播及衰减规律进行数值模拟研究,分析比较了软弱夹层的存在与否以及夹层的不同厚度对确定位置的应力波的影响;并结合现场对含有软弱夹层岩体在爆破过程中出现的超欠挖现象进行了分析,指出隧道周边炮孔布置必须充分考虑软弱夹层的影响,为爆破参数的选取提供了理论依据。     

复杂条件下半明半暗连拱隧道洞口设计

连拱隧道半明半暗结构形式是隧道洞口地表偏斜地段的一种优选方案,目前针对这种结构形式的研究及工程应用较少。文中结合工程实例,在洞口地表偏斜、超浅埋、临近重要构筑物等不利因素叠加的情况下,采用“半明洞+半护拱”的半明半暗结构形式入洞,并提出半明半暗连拱隧道施工方法;采用有限元软件对各施工步骤进行模拟计算,计算结果与现场监测结果吻合,证明半明半暗连拱隧道施工方法在洞口地表偏斜、超浅埋、临近重要构筑物等因素叠加情况下可行。     

超大断面越江盾构隧道结构设计与力学分析

介绍了三车道公路超大断面越江盾构隧道结构的详细设计过程,包括内净空布置、衬砌结构形式与厚度、管片分块和幅宽以及拼装方式等;采用梁-弹簧模型模拟管片衬砌结构,并借助于有限元数值模拟方法进行了隧道结构的力学特性分析。结果表明:在不同的拼装方式下,管片衬砌结构的力学特性是不相同的;通缝拼装时,管片结构的变形较大,弯矩最小;错缝拼装则相反,轴力变化不大;同是错缝拼装,随着K块位置的不同,其力学特征也不相同。     

冻结法在越江隧道修复工程中的应用

结合川气东送管道工程武汉长江盾构穿越工程冻结法修复隧道施工,对冻结盐水温度、冻土温度、地下水文孔水位等方面进行跟踪监测。通过对监测结果进行分析研究,获得冻结盐水温度、冻土温度、水文孔水位等变化规律,在此基础上提出隧道修复冻结施工的建议。     

南京纬三路过江盾构隧道工程主要地质问题及其对策

对南京纬三路过江隧道主要地质问题进行分析与风险评估,重点对复合地层的适应性、盾构机换刀的可行性以及盾尾密封的可靠性等方面提出施工对策,为工程的前期筹划方案制定及盾构机选型提供技术依据,也为工程实施过程中规避地质重大风险提供指导。     

基坑贴近地铁盾构隧道的实施方案研究及变形影响分析

围绕地铁盾构隧道周边基坑开挖引起隧道的变形开展研究,结合工程实例,采用有限元分析软件PLAXIS,分析了不同加固条件下基坑与隧道的变形,并针对盾构隧道洞外土体加固与洞内堆载等辅助保护措施进行分析论证,从而选择经济、安全的施工方案,为解决实际工程问题提供了依据。     

孟加拉卡纳普里河水下隧道大直径泥水盾构钢套筒始发关键技术研究

孟加拉卡纳普里河水下隧道工程具有近海域、大潮差、大坡度、大直径、穿越富水粉细砂地层等特点,盾构始发涌水、涌砂风险 极高。为有效减小盾构始发穿越富水砂层的突涌问题,采用大直径气垫式泥水加压平衡盾构设备,从加固松软地层、切断地下水来 源和减轻突涌后果3 方面入手,提出三重管旋喷桩加固技术、降水技术和大直径钢套筒始发技术。大直径钢套筒始发技术包括大 直径钢套筒及支撑体系设计与安装技术、大型钢套筒及反力架变形监测技术、钢套筒内始发泥水建仓技术。钢套筒密封代替常规 帘布橡胶洞门密封装置,变局部密封为整体密封,大幅度降低了盾构进入富水粉细砂层时洞门涌水、涌砂的风险,提高了盾构始发 的安全性。     

南京纬三路过江通道超大直径泥水盾构始发关键技术研究

南京纬三路过江通道工程始发段具有覆盖土层薄、左右线间距小、始发进洞坡度大、曲线始发、始发井空间小等特点。通过相关工程经验比选,采用水泥搅拌桩加固和冻结加固,由于始发段不能在始发架上转弯,因而采用割线始发技术;始发进洞时,洞门密封钢环的密封方式与安装精度决定了始发阶段的密封效果,本文介绍了一种新型的洞门密封方式;由于始发井设计长度方向空间不够,将钢负环设计为常规管片的分块方式,采用管片拼装机进行拼装;针对南京纬三路工程地质情况,系统地介绍了始发泥水建压技术。采用以上关键技术,纬三路过江通道工程始发阶段盾构实际掘进姿态与设计姿态保持在规范允许范围内,始发架牢固可靠,钢负环拼装定位精确,密封钢环密封效果良好。     

既有隧道改扩建工程方案研究

目前关于既有隧道改扩建的研究较少,大多凭借新建隧道的设计、施工经验进行改建.以福建省福州市二环路金鸡岭隧道扩建为依托,并结合隧道现状,拟定多个方案进行数值模拟比选,研究成果可为类似的隧道设计施工提供参考.     

地下隧道与跨河桥梁结合设计

从昆明某城市下穿隧道与跨河桥梁共同设计的工程实例,介绍其设计过程中的一些重、难点,以供类似工程参考。通过多方案比选和初步估算,确定了该地质条件下合理的基础形式;然后通过几种模型的分析比较得出了较合理的地基土的竖向基床系数。通过以上计算、分析和实际施工效果表明该项目的设计是安全、经济和美观的。     

大直径江底盾构隧道衬砌结构受力现场测试与分析

以长沙南湖路湘江隧道为背景,对管片衬砌在施工期和后期所受外荷载和结构内力进行长期现场追踪测试,总结衬砌结构外荷载和内力随时间的变化规律,并采用梁-弹簧计算模型对不同施工阶段管片结构内力分布形态进行研究,与现场测试结果相互验证。研究结果表明:1)施工期管片衬砌脱环后容易形成偏压状态;2)注浆对管片内力影响较大,受注浆影响,管片内力增幅明显;3)随着监测的进行,管片内力特别是轴力仍然有小幅度增长。