浅埋大断面隧道围岩稳定性数值模拟及现场监控量测

浅埋大断面隧道由于开挖断面大、埋深浅、围岩物理力学性质差,开挖后容易产生大变形及变形速度过快,严重影响施工进度和施工安全。本文基于RFPA数值模拟软件,模拟了隧道开挖时掌子面围岩的应力、位移及变形破坏特征;在数值模拟的基础上采用应力和声发射联合法对隧道现场开挖围岩的应力和岩体应力调整进行监测,分析开挖过程中岩体变形与时间和空间的变化关系,得到了掌子面开挖及施工中岩体的变形和变化规律,可以为支护措施的设计与支护时机的选取提供一定的参考建议。

连拱隧道施工过程中裂缝分布规律调查及产生原因分析

在连拱隧道先行洞施工过程中,岩体开挖卸荷导致隧道围岩向临空面移动,致其拱顶上方和靠近后行洞一侧斜上方向围岩向先行洞临空面方向移动,进而引起围岩卸荷松动,降低岩土体的完整性和稳定性。随着后行洞开挖的进行,先行洞和后行洞相交的三角区域围岩产生二次扰动和卸荷松动,并向开挖一侧产生移动,其由于围岩移动所产生的荷载全部或部分转移到拱腰至拱肩位置的支护结构上,往往会在衬砌上产生数量不等、宽度不均、深度不同、方向各异的裂缝,使二衬出现张裂、压溃、错台等病害,严重影响了施工和运营过程中的交通安全。基于对现场施工过程中的裂缝分布、范围、数量、类型、深度、宽度随施工变化过程中的分布规律展开调查,确定裂缝的形成原因和分布规律,并结合监控量测数据和数值分析结果,阐明裂缝产生的机理,为防止隧道裂缝的发生和隧道施工措施的处置提供理论依据。

隧道施工过程中贯通错距的选择数值模拟研究

软岩小净距隧道双向开挖贯通过程中,由于隧道左、右幅间隔很近,其相互扰动较大极易引起隧道围岩大变形,甚至可能导致贯通段失稳坍塌,因此合理选择隧道左、右幅贯通错距是十分必要的。本文以中和村软岩小净距隧道合理贯通错距选择为研究对象,通过理论分析并结合MIDAS/GTS NX数值模拟软件,模拟分析不同贯通错距对围岩位移和应力的影响。研究表明:贯通错距为4~5B(B为隧道洞径)时,围岩拱顶沉降和周边收敛值均小于V级围岩允许变形量;贯通错距为4B时,最大主应力和最小主应力分别为0.22MPa和4.45MPa,并趋于稳定。贯通错距的合理选择对类似软岩小净距隧道的施工具有一定的参考价值和指导意义。

强风化花岗岩隧道二次衬砌支护时机研究

通过应用RFPA软件分析不同尺寸下强风化花岗岩的岩体变形特性、破坏规律及声发射特征;在隧道开挖过程中通过埋设应力计、位移及声发射仪监测隧道的变化特征,分析开挖过程中岩体应力变化规律、位移变化规律及声发射特性,通过对比数值分析结果,确定了强风化花岗岩的二衬支护时机,并经现场验证,证明了二衬支护时机合理性。

连拱隧道最佳装药量计算与爆破振动监测分析

连拱隧道常采用爆破法开挖,在钻爆法施工过程中,受爆破震动的影响,对围岩的稳定性有一定的损害,因此爆破设计的好坏决定了隧道围岩的稳定性,对掌子面失稳和坍塌起不可磨灭的破坏作用,本文以某连拱隧道为例,确定爆破设计方案,计算最佳装药量,并对爆破后的断面进行测震,以验证爆破的实际效果。