隧道穿越软硬互层地区围岩变形模拟研究

文章以某公路隧道穿越软硬互层实际工况为原型,设计不同的软硬互层层厚比和层厚工况,进行室内模型试验,分析隧道围岩的宏观破坏特征,并通过ABAQUS数值仿真计算,模拟隧道开挖施工过程,得到其围岩特征点位移的变化规律,结论如下：软硬互层的层厚比、层厚越小,隧道模型试块所能承受的极限承载力越小,拱腰处裂缝越多,拱顶沉降越明显,隧道变形越剧烈;隧道穿越软硬互层时,其层厚比、层厚越小,隧道四周的应力集中越明显;隧道穿越软硬互层时,其围岩竖向位移与水平位移均以隧道为中心对称分布,软硬互层层厚比、层厚越小,拱顶沉降值、拱底隆起值、两侧拱腰水平位移值均越大,围岩变形越明显。     

黄土塬区接触带对围岩变形的影响规律研究

银西高铁是我国西部交通网络的重要组成部分,途经世界最大黄土塬——董志塬。其中,贾塬隧道位于银西高铁甘宁段,是银西高铁控制性工程,穿越多种不同岩性接触带,包含有:黏质黄土-红黏土接触带、黏质黄土-砂岩夹泥岩接触带、红黏土-砂岩夹泥岩接触带。文章以贾塬隧道为工程依托,通过三维数值计算软件,对三种接触带下隧道围岩位移变形规律进行研究。结果表明:(1)围岩在开挖前会发生预变形,且预变形在总位移变形中的占比受接触带种类、分界面位置和位移监测点位置的影响,随着分界面的下移,各监测点的预变形在总位移变形中的占比逐渐增大;(2)受地层条件的影响,三种接触带中隧道上部围岩位移变形值普遍大于隧道下部围岩位移变形值,且三种接触带最终位移变形值从大到小依次为:黏质黄土-红黏土黏质黄土-砂岩夹泥岩红黏土-砂岩夹泥岩接触带。     

桃园至巴中高速公路八庙隧道非常规岩爆段病害处治与设计反思

桃巴高速公路八庙隧道局部段落最大埋深312 m,围岩产状为近水平地层的砂泥岩互层,隧道施工过程中发生非常规岩爆现象,运营后发生非常规岩爆现象的段落出现了一系列病害。文章通过对现象与数据的分析,结合隧道专项检查结果归纳总结了病害原因;基于施工期间现场地应力测试结果,假定已经发生严重开裂的二次衬砌处于破坏临界状态,从而反推得出结构所承担的荷载。文章推导了混凝土结构增设套衬后的结构安全系数计算公式,得出隧道增设套衬后安全系数与套衬厚度的关系。     

隧道施工“关门”式灾害及其成因初步分析

文章在对隧道施工"关门"式灾害调查及隧道施工"关门"式灾害与隧道施工地质灾害关系分析的基础上,提出了7种围岩变形失稳塌方致灾构造、6种突泥致灾构造和2种隧道洞内泥石流致灾构造,并对其致灾成因进行了分析。结果表明:围岩变形失稳塌方致灾构造位置的围岩级别未据实修正、初期支护未及时施作或初期支护强度不足,导致围岩变形失稳塌方;自体隔泥土盘或复合隔泥岩土盘的厚度不足、强度过低或突泥致灾构造条件变化等造成隔泥岩土盘被突破,导致突泥和泥石流;隔泥节理裂隙化岩盘沿优势结构面剪裂破坏导致突泥;隧道施工爆破震动导致岩溶中充填的粘土瞬间下坐,隔泥岩盘被突破致使突泥。     

广巴高速某隧道不同岩性围岩变形特征分析

通过对某隧道右线典型断面监控量测数据的回归分析,结合该隧道围岩性状的变化,阐述了泥岩和砂岩两种不同岩性围岩变形随时间变化的基本规律,并建立模型分析了其动态变形特征。根据该隧道围岩具有急剧变形和缓慢变形两个明显阶段的特点,在分析和评价围岩稳定性的基础上,预测了与实测结果基本吻合的二次衬砌的施作时间,并通过ANSYS进行了验证。结果表明,应力对岩体稳定时间的影响与模型稳定时间吻合。     

浅埋隧道开挖引起围岩及地表变形和应力释放特性浅析

通过数值仿真分析试验,分析了浅埋隧道开挖施工引起的隧洞围岩及地表的沉降变形和应力释放特性规律.试验结果表明,开挖后拱顶围岩沉降变形明显,为施工支护重点控制部位;隧道底部将发生隆起,并随着距离隧道中心线越远,隆起趋于平缓;开挖将引起地表沉降变形,随距离隧道中心线越远沉降越小;开挖引起围岩应力释放大约在3倍洞径左右.     

泥质软岩地层洞室变形分析及对策

文章以兰渝铁路胡家湾隧道进口和东扎沟隧道进口施工为例,阐述在如泥岩、页岩等软岩地层洞室开挖时出现的围岩变形特点;从地质、施工等方面分析其变形原因;并从施工时机、施工方法等施工角度分析,制定控制变形的应对措施。以期在类似地层洞室施工时,在控制围岩变形中起到一定的指导、借鉴作用,并确保工程质量及安全。     

深埋隧道结构型围岩变形机理及控制研究北大核心CSCD

新建兰渝铁路多座长大深埋隧道开挖过程中遇到层片状围岩,产生强烈的挤压变形,主要表现为初期变形强烈迅速,变形持续时间长,变形破坏的空间分布具有强烈的各向异性。常规的控制手段不能很好地解决这种强烈各向异性的变形方式,导致现场频繁采取补强支护措施,给工程建设带来了很大的影响。文章针对研究区特殊的非线性大变形破坏现象,综合应用现场工程地质调查、室内试验、现场测试以及3DEC离散元数值模拟等手段,深入分析研究区层片状围岩的结构大变形的破坏机制。研究表明,高地应力诱发低强度围岩开挖后发生迅速而强烈的挤出变形,层片状围岩结构强度的各向异性控制了开挖后应力重分布及隧道断面变形的不对称分布。基于对围岩非对称变形机制的认识,从围岩控制的角度,提出了一种针对层片状岩体扰动各向异性的定向支护措施,对围岩进行主动加固。     

深埋隧道结构型围岩变形机理及控制研究

新建兰渝铁路多座长大深埋隧道开挖过程中遇到层片状围岩,产生强烈的挤压变形,主要表现为初期变形强烈迅速,变形持续时间长,变形破坏的空间分布具有强烈的各向异性。常规的控制手段不能很好地解决这种强烈各向异性的变形方式,导致现场频繁采取补强支护措施,给工程建设带来了很大的影响。文章针对研究区特殊的非线性大变形破坏现象,综合应用现场工程地质调查、室内试验、现场测试以及3DEC离散元数值模拟等手段,深入分析研究区层片状围岩的结构大变形的破坏机制。研究表明,高地应力诱发低强度围岩开挖后发生迅速而强烈的挤出变形,层片状围岩结构强度的各向异性控制了开挖后应力重分布及隧道断面变形的不对称分布。基于对围岩非对称变形机制的认识,从围岩控制的角度,提出了一种针对层片状岩体扰动各向异性的定向支护措施,对围岩进行主动加固。     

水平互层条件下不同扁平率隧洞变形破坏过程及特征

预制不同扁平率的互层围岩隧洞试件，通过试验研究互层围岩隧洞周围的变形破坏特征，并采用数值模拟对互层围岩隧洞周围的应力、应变分布进行分析对比。3种试件的扁平率分别为0.45(S试件)、0.55(M试件)和0.65(L试件)，研究发现，S试件的整体破坏模式为压缩破坏模式（TC模式），易在拱腰处出现明显的压剪破坏，在拱肩附近形成拉-剪复合型裂缝；M试件为混合破坏模式（TX模式），易在拱顶处出现较为明显的张拉破坏，在拱肩处形成明显的压-剪复合型裂缝；L试件为孔洞破坏模式（TH模式），易在拱顶处出现明显的张拉破坏，在拱脚处形成拉-剪复合型裂缝。此外，隧洞周围应力、应变分布与不同扁平率隧洞的压缩破坏特征有明显的相关性，且隧洞同一位置应力水平的差异性是3种扁平率隧洞呈现不同破坏模式的主要原因。     

近接桩基盾构隧道施工管片力学行为研究

盾构隧道衬砌管片在施工阶段处于复杂的受力状态,易出现局部破损现象。文章以深圳地铁5号线近接桩基时盾构隧道施工为研究背景,通过现场测试对衬砌所承受的轴力和弯矩进行了分析,以此来探究盾构隧道管片的力学特性。研究结果表明:上覆建筑物的全风化花岗岩层中,管片脱出盾尾后桩基荷载将传递给隧道上部土体,最后传递至衬砌管片,管片环受到较大的附加应力作用;管片刚拼装上时试验环内力较小;当管片脱出盾尾时其内力达到最大值;稳定后的管片内力一般相较刚脱出盾尾时稍小。由于岩层破碎且极度发育,透水性好,孔隙水压力变化速度较快,且能较快趋于稳定。     

地震区公路隧道洞口山洪泥石流受灾分析及启示

高烈度地震特重灾区隧道如何抵御泥石流等次生灾害是震区隧道工程设计、施工的重要问题。文章通过对映秀至汶川高速公路隧道洞口在"7.9"山洪泥石流中损害情况进行的实地调查和系统分析,认为"5.12"震后造成的山体松动损伤、明洞回填材料刚度和厚度不足,以及隧道明洞段地基抗冲刷能力不够是隧道洞口受损的主要原因,由此提出了相应的设计思路:强化震后(潜在)灾害评估,建立超预期设计理念;重视隧道明洞回填质量和效果;借鉴桥式基础,预留泥石流途经通道,可以起到防灾减灾和减少国家财产损失的作用。     

公路隧道二次衬砌纵向裂缝非线性数值模拟研究

已建隧道普遍存在衬砌开裂现象,裂缝的存在会降低隧道衬砌的承载能力.文章为研究带裂缝隧道衬砌的力学性能,提出了塑性地压、松弛土压、偏压等三种受力裂缝数值模拟的荷载施加模式;分析了几种常见裂缝模型的原理及适用性,并且基于钢筋混凝土有限元非线性分析理论,利用分布裂缝模型进行不同荷载模式下隧道二次衬砌开裂至破坏的全过程分析;通过计算得出了不同加载方式下裂缝的发展及分布规律.研究结果可为隧道衬砌裂缝成因判断及二次衬砌加固改造提供理论支撑.     

盾构刀盘洞内维修实例及评议

文章以深圳地铁四号线福民路站-会展中心站区间施工过程中一次刀盘维修为例,简单介绍了盾构刀盘洞内维修的思路和方法,对于解决类似问题有一定的借鉴意义.     

浅议盾构过矿山法隧道空推段施工质量控制

盾构在通过矿山法隧道施工过程中,因控制不当会产生一系列的质量问题。文章研究分析了现场施工表现出来的管片错台、隧道渗漏水、管片上浮、管片破损等质量缺陷及其形成原因,并阐述了预防和控制其质量缺陷的相关措施。     

小净距隧道群控制爆破技术

文章通过对大坪山隧道的工程概况、地形地质特点及工程施工难点的分析,并借助数值研究手段,有针对性地提出了YYK393+581~YYK393+621洞段中导洞超前、大断面循序跟进的施工方法;研究分析了炸药性能及尺寸等控制爆破技术要点及爆破参数,同时就施工安全措施提出了一些建议。     

齐岳山隧道大断层地段隧道结构长期安全监测分析

宜万铁路齐岳山隧道因其地质复杂、水压较大,结构设计经过多次优化,为了解施工期及运营期的结构安全情况,在断层段选取3个断面进行了水压力、围岩与初期支护间接触压力、初期支护内力、初期支护与二次衬砌间接触压力、二次衬砌内力等5个项目的长期监测,截止目前已监测41个月.监测数据表明,各监测值远低于设计值,变化波动较小,表明施工措施得当.文章针对宜万铁路齐岳山隧道F11大断层段施工期及运营期监测结果进行了分析和研究.     

Optimization of a feeder-bus route design by using a multiobjective programming approach

This paper presents a feeder-bus route design model, capable of minimizing route length, minimizing maximum route travel time of planned routes, and maximizing service coverage for trip generation. The proposed model considers constraints of route connectivity, subtour prevention, travel time upper bound of a route, relationships between route layout and service coverage, and value ranges of decision variables. Parameter uncertainties are dealt with using fuzzy numbers, and the model is developed as a multiobjective programming problem. A case study of a metro station in Taichung City, Taiwan is then conducted. Next, the programming problem in the case study is solved, based on the technique for order preference by similarity to ideal solution approach to obtain the compromise route design. Results of the case study confirm that the routes of the proposed model perform better than existing routes in terms of network length and service coverage. Additionally, increasing the number of feeder-bus routes decreases maximum route travel time, increases service coverage, and increases network length. To our knowledge, the proposed model is the first bus route design model in the literature to consider simultaneously various stakeholder needs and support for bus route planners in developing alternatives for further evaluation efficiently and systematically.     

The validation of a microscopic simulation model: a methodological case study

The use of microscopic simulation models to assess the likely effects of new traffic management applications and changes in vehicle technology is becoming increasingly popular. However the validity of the models is a topic of increasing concern, as the quality of the presentation often exceeds the models ability to predict what is likely to happen.Traditionally, model validity has been ascertained through comparing outputs aggregated at a macroscopic level such as speed flow and lane use, against real data. Little microscopic comparison is generally possible and, where this is done there is often no separation of the calibration and validation process. This paper demonstrates how microscopic validation may be undertaken when suitable data is available, in this case time series data collected by an instrumented vehicle, and its use in the validation of the car following performance of a fuzzy logic based car following model. Good agreement has been attained between the simulated model and observed data, primarily using a root mean square error indicator. Lastly, a brief comparison of the new model with the performance of a number of existing formulations has also been undertaken.     

测微器水准仪在隧道拱顶下沉量测中的应用

文章介绍了水准仪测微器的基本工作原理、读数方法及在隧道拱顶下沉量测中的应用,指出需掌握其正确的读数方法,以免进入测微器水准仪读数的误区,使其获得结构的真正变形数据,达到隧道施工监控的目的。