不同开挖方法下炭质板岩隧道围岩稳定性及结构可靠度分析

根据云南海巴洛隧道的开挖方法及支护方式,采用MIDAS GTS/NX建立三维数值模型,模拟台阶法与三台阶预留核心土法的施工过程,对比分析2种开挖方法下围岩位移、塑性区及隧道衬砌结构内力,并采用MATLAB编写蒙特卡洛直接抽样法程序,计算在抗压、受拉开裂条件下结构可靠度。结果表明,围岩位移变化模拟结果与现场监控量测结果较吻合;三台阶预留核心土法施工对围岩的扰动更小,能更好地控制围岩位移,更适合炭质板岩隧道施工,该施工方法下隧道衬砌结构的可靠度指标大于目标可靠度指标,可获得较稳定的隧道整体结构。

软弱地层大断面隧道三台阶七步法与临时仰拱法适应性分析的对比研究

软弱围岩力学性质较差、强度低、自稳能力差。目前在软弱围岩隧道施工中常采用的三台阶七步法经大量工程实践表明存在初期支护变形大、地表沉降大、难以及时封闭、对突发事件的应变能力较差等特点。针对广东赤竹、高栋两座高速铁路隧道洞口段软弱围岩具体条件,进行三台阶七步法和三台阶临时仰拱法两种施工工法的对比试验,在隧道拱顶沉降、周边收敛和地表沉降测试基础上,从工程应用效果以及数值仿真模拟等方面进行了系统的工法适应性研究。结果表明:在该类软弱围岩地层大断面隧道施工中,三台阶临时仰拱法在控制拱顶沉降、地表沉降、围岩应力、塑性区扩展面积及深度方面要优于三台阶七步法,所得结论对其他类似工程具有借鉴意义。