新意法(岩土控制变形工法)概述

新意法（岩土控制变形工法）是在围岩的压力拱理论和新奥法施工理论的基础上提出来的,该方法是通过对岩体分类来确定超前支护措施和支护参数的设计方法,其核心思想是通过调节超前核心土的强度和刚度来控制岩体的变形。该方法在欧洲一些国家的大型隧道项目设计中被广泛采用。本文主要介绍了新意法的核心思想,新意法的工法步骤及主要的超前支护参数,如锚杆的加固密度、锚杆的加固长度和搭接长度的确定方法。     

“新意法”在国外隧道工程中的应用

介绍“新意法”在意大利等国隧道工程中的应用情况,并重点以意大利Vasto隧道坍方治理工程为例,详细剖析“新意法”在隧道设计、施工的不同阶段中的具体运用,为“新意法”在我国的推广应用提供参考。     

大断面隧道地层超前预加固及开挖支护过程稳定性的数值模拟

在低黏聚力的软弱地层、大断面隧道开挖中,掌子面稳定是施工中面临的很大问题。采用超前预加固工法,对浏阳河隧道开挖过程进行数值模拟,通过分析超前预加固法对隧道位移、受力的影响,并研究各加固参数的敏感性,得到掌子面的超前锚杆加固长度对掌子面的稳定性影响最大,掌子面外超前预加固对改善超前核心土受力也有较大影响。     

隧道开挖支撑收敛约束法之外显分析

收敛约束法理论为隧道支撑设计之简化分析方法。使用隧道收敛计测资料,借以建立隧道掘进效应函数,并依据地盘与支撑系统之组成律模式,推导在静水应力状态下圆形隧道开挖支撑互制行为之解析解。采用约束损失之递增方法,利用简易试算表工具,提出模拟隧道开挖支撑非线性行为之外显分析。经由外显分析与有限元素分析之比较结果显示,相关收敛约束曲线均呈现一致的趋势。外显分析法提供了模拟隧道开挖支撑互制行为之简易且直接的计算分析方法,收敛约束法理论为隧道支撑设计之简化分析方法。使用隧道收敛计测资料,借以建立隧道掘进效应函数,并依据地盘与支撑系统之组成律模式,推导在静水应力状态下圆形隧道开挖支撑互制行为之解析解。采用约束损失之递增方法,利用简易试算表工具,提出模拟隧道开挖支撑非线性行为之外显分析。经由外显分析与有限元素分析之比较结果显示,相关收敛约束曲线均呈现一致的趋势。外显分析法提供了模拟隧道开挖支撑互制行为之简易且直接的计算分析方法。     

地铁隧道施工引起地层位移空间特征研究

运用数值分析方法研究浅埋地铁隧道暗挖施工引起地层变形的空间特征,特别是隧道变形的空间特征。研究表明只有正确认识了隧道收敛变形、预收敛变形和掌子面挤压变形之间相互关联,才能够正确认识到引起隧道整个变形过程的真正诱因。     

岗岭隧道穿越破碎带的衬砌结构性能研究

小净距隧道穿越破碎带时引发的围岩大变形给衬砌等支护结构的性能带来了严峻的挑战,亟需开展施工过程中的衬砌性能评价研究。基于此,采用基于收敛-约束法的纵向位移剖面(LDP)法和强度校核法等理论分析方法,并结合数值模拟技术研究了岗岭小净距隧道穿越破碎带时围岩稳定与衬砌支护性能。结果表明：采用基于收敛-约束的LDP方法,可有效确定围岩衬砌合理支护时机对应的破碎带和完整岩体的不同反力系数,使得破碎带围岩的开挖变形量值从24 mm降低至7 mm,且避免了小净距隧道中夹岩塑性区贯通破坏;针对破碎带和完整岩体分界处出现的衬砌拉弯和压弯破坏现象,提出了临时素混凝土仰拱的施工支护优化方案,使得衬砌混凝土弯矩从0.1 MN·m减低到0.06 MN·m,约减少了40%,有效改善了衬砌的受力状态,提高了衬砌混凝土的安全性能,安全系数从1.0增加到1.25;提出了岗岭隧道安全施工的衬砌初凝强度阈值为60%的最终强度,此时衬砌混凝土的安全系数约为1.03。相关研究成果可为小净距隧道的施工工艺和支护设计提供参考。     

土质隧道施工变形分析及控制措施

土质隧道采用新奥法施工时，会遇到初期支护收敛变形大围岩难于稳定的问题。在设置二次衬砌后还会出现衬砌开裂现象。文章结合一工程实例对此问题进行分析，并提出控制措施。     

中外高地应力软岩隧道大变形工程技术措施对比分析——以兰渝铁路木寨岭隧道与瑞士圣哥达基线隧道为例

为解决高地应力软岩隧道在施工过程中遇到的难以控制的围岩大变形问题,依托国内兰渝铁路木寨岭隧道与瑞士圣哥达基线隧道,采用对比分析方法,从软岩大变形机制、高地应力软岩隧道围岩分级及变形控制技术3个方面对两隧道进行对比,得出如下结论: 1）高地应力软岩隧道围岩大变形是在岩性、地下水、地应力场、围岩地质构造等多种因素共同作用下,因开挖卸荷、应力二次分布引起围岩发生塑性剪切滑移所致; 2）在高地应力软岩分级方法上,兰渝铁路木寨岭隧道与圣哥达基线隧道均采用了BQ法,但兰渝铁路木寨岭隧道分级更全面,圣哥达基线隧道分级更具针对性; 3）在高地应力软岩情况下,圣哥达基线隧道采用的新意法的全断面施工方法在施工管理和成本控制上要优于兰渝铁路木寨岭隧道采用的台阶法。     

公路隧道超前支护的工程意义

隧道施工难点之一是控制围岩与初期支护的变形，而解决这一问题应从新奥法原理出发，充分利用围岩自承能力，加固围岩，提高围岩承载能力。本文利用弹塑性力学中的有关知识，论述超前支护的工程意义，以便对超前支护的设计提供理论参考。     

用收敛—约束法进行隧道初期支护设计

收敛－约束法是进行隧道结构体系设计的实用方法之一，它的基本理论是柔性的支护与围岩共同变形，破坏的弹塑性理论，利用弹塑性理论和莫尔－库仑强度准则的公式，论述了用该方法进行隧道初期支护设计的具体方法和步骤，并提出了设计计算中存在的问题，以供有关人员参考。     

新意法在法国里昂-马赛高速铁路Tartaiguille隧道建设中的应用

Tartaiguille隧道全长2330m,断面面积180m2,穿越软弱破碎地层。隧道原采用台阶法开挖,喷、锚、钢架支护,现浇混凝土衬砌。施工中,隧道发生严重变形,不得不停止施工,寻求新的隧道设计施工方法。经过论证,该隧道最终采用新意法进行设计和施工,并取得巨大成功。文章按勘察、诊断、处治、施工、监测5个阶段,详细介绍了新意法在Tartaiguille隧道建设中的应用。     

忻州隧道下穿大运高速公路技术方案研究

为解决大西客运专线忻州隧道下穿大运高速公路时可能引发的路面沉降及结构安全问题,对黄土浅埋隧道采用新意法+新奥法相结合的方式下穿高速公路进行了三维数值模拟,研究工法中不同设计参数及施工方案下的可行性及施工对地面沉降的影响等,结合现场实际发现忻州隧道下穿段采用新意法+新奥法相结合的设计参数(双侧壁导坑法开挖、循环进尺8 m、搭接段长度4 m的上半掌子面加固、120 m通长管棚超前加固、短进尺、早封闭)进行施工是可行的。     

公路跨越既有铁路隧道的方案设计与研究

在既有隧道上方施作建（构）筑物,不仅会引起隧道局部地段的沉降或隆起变形,而且荷载的反复变化也会引起隧道衬砌开裂。因此,在结构设计及施工阶段,应采取合理的措施来避免或减小对下方既有隧道的影响。结合某公路延伸段跨越既有铁路隧道工程,提出了刚性板跨越、桥梁跨越、路基通过3种方案。对上述3种方案进行综合对比分析,发现刚性板方案具有经济性好、实施方便等优点。通过有限元数值模拟,验证了刚性板方案的可实施性。采用刚性板方案跨越既有隧道,在国内尚属首次。本工程的设计可为其他类似工程提供参考。     

混凝土输送泵长距离泵送技术的应用

通过对隧道二次衬砌机械配套施工模式的技术经济分析,阐述了短隧道二次衬砌采用混凝土长距离泵送技术的可行性。为充分发挥混凝土输送泵的效率提供了参考,也为隧道施工项目的安全质量和成本控制提出了较好的建议。     

导坑在大跨度隧道施工中的影响分析

结合某大跨度城市交通隧道建设,通过二维弹塑性有限元数值模拟,对大跨度隧道施工中采用单侧壁导坑法时，导坑断面形状及大小对隧道地表沉降、拱顶沉降、仰拱隆起及支护受力的影响进行了研究,为隧道设计和施工提供了科学依据。     

杨家湾隧道衬砌脱空和渗漏水预防

伴随《铁路"十二五"发展规划》的实施,西南山区铁路高隧线比和长大隧道多的特征日益显著,隧道工程质量缺陷对铁路建设和运营的安全影响度也越来越高。近期开通的铁路隧道不同程度地出现渗漏水、脱空和裂纹等现象。为了提高复合式衬砌隧道工程建设质量,在总结杨家湾隧道建设中防止衬砌脱空和渗漏水成功案例的基础上,提出衬砌台车的设计与制作、在衬砌端头设置台阶、纵向止水带采用"牵引"或"悬挂"方式、防水层铺设、混凝土分层浇筑等施工工艺,有效地解决了隧道衬砌脱空、渗漏水等问题。     

富水密实砂卵石地层中的浅埋暗挖施工

 结合成都地铁1＃线天府广场暗挖试验段的施工情况，介绍了砂卵石地层中采用CD法和台阶法进行的施工对比，以期为成都地铁工程大范围展开暗挖法设计、施工积累一定的经验，也为今后类似地质条件下的浅埋暗挖工程提供一定的借鉴。     

昆明地铁重叠隧道盾构施工位移数值模拟分析

昆明地铁首期工程一号线临近昆明火车站区间采用近距离重叠隧道方案通过,其上下垂直净距仅1.8~4.0 m,盾构施工期间的地表位移对既有建筑物的正常使用将会造成影响,是地铁施工中应重点控制的关键。因此,运用PLAXIS数值软件,对设计盾构方案施工条件下的地表沉降及上下隧道关键部位的位移,进行数值模拟,以评估设计方案的可行性。对上下隧道的洞顶、洞底及隧道中心线所对应地表的位移进行了数值模拟与监测的对比分析。结果表明:在既有设计方案条件下,各处位移均小于昆明地铁监测项目控制值,可以采用设计方案中的盾构参数进行施工。     

双台车快速掘进技术在方斗山隧道施工中的应用

介绍了瑞典353E凿岩台车在重庆石忠高速公路方斗山隧道中的应用情况，并通过对双台车施工方案的的分析，总结了在高速公路双车道隧道中单洞利用双台车及配套设备实现快速掘进的施工技术，为长大隧道提供了一种快速施工的思路。