水平岩层隧道破坏机理及施工对策研究

水平岩层隧道是指在倾角为接近于0°的地层围岩中修建的隧道。在此种地质条件下修建隧道,往往会出现拱顶塌落的现象;按照围岩地层岩性及层理厚度的不同,对水平岩层隧道的破坏形态进行了总结并分析了其破坏成因;此外,采用3DEC离散元数值模拟软件对水平岩层隧道自承拱的现象进行了验证,证实隧道压力拱现象在水平岩层隧道中的存在。针对水平岩层隧道围岩破坏的特点,依据新奥法理念,在超前地质预报、控制爆破、超前支护、监控量测四个方面提出了相应的施工对策。

京沪高速铁路安徽凤阳段选线与明皇陵保护研究

介绍在京沪高速铁路安徽凤阳段选线过程中如何正确处理好铁路线位与全国重点文物保护单位——明皇陵的关系,并就铁路建设过程中,如何保护好各类保护区、古迹、文物等进行一些有益的探讨。建议在铁路选线过程中,工程技术人员要熟悉法规,更新理念;要将环保选线理念贯彻到选线的全过程;环保专业人员要早期介入选线过程。

市政工程采用浅埋暗挖法有关问题的探讨

采用浅埋暗挖法进行市政工程施工,开挖防坍环节应重点关注缩小开挖断面、超前支护、水的治理及尽早取得地质超前预报和监控量测资料,以便及时修改设计,指导施工。控制隧道结构整体下沉,可采取增加仰拱的喷射混凝土厚度,加大支撑面积;边墙与仰拱的回填注浆加固;改变断面型式等,如将平仰拱改为曲仰拱,或做大边墙脚,改善结构的内力分布等。通过对建筑物沉降观测,绘出建筑物沉降曲线,回归分析预估沉降极值,据此调整施工方案,控制地表下沉。

广深港客运专线珠江狮子洋隧道有关设计问题的研究

研究目的:广深港客运专线珠江狮子洋隧道是我国迄今为止修建的第一座穿越大江、大河、技术标准最高的双线铁路隧道,但与之配套的给排水及消防系统设计到目前为止尚无专门的设计规范和标准,在参照现行相关设计规范、标准和国外类似工程设计理念的基础上,通过对越江铁路隧道给排水及消防系统有关设计问题的研究与探讨,确定主要设计参数,选择合理的设计方案,为今后类似工程提供借鉴。研究结论:通过对广深港客运专线珠江狮子洋隧道有关设计问题的研究与探讨,越江铁路隧道的给排水及消防系统的设计,应综合各方因素考虑,按同时设置3个消防子系统设计(消火栓系统、水喷雾系统和灭火器系统),对非油类引起的火灾灭火推荐采用具有高效、节水、环保的水喷雾灭火系统,不推荐采用水喷淋灭火系统。隧道给水满足各用水系统对水量、水质、水压及用水安全的要求。隧道内排水设废水、雨水2个排水系统;在隧道的最低处设置废水泵房以排除消防废水、冲洗废水、结构渗漏水等;废水和雨水均排入附近水体。

流变地层地铁换乘站复合盖挖法施工力学分析

地铁车站多位于繁华闹市区,具有交通流量大、人口居住密集、周围建筑物、市政管线密集、工期短等特点,在沿海地区修建地铁车站时还会遇到具有流变特性的软土地层,地层的流变特性会严重影响车站结构受力和施工安全。以上海市轨道交通御桥路地下三层换乘车站为工程依托,提出了复合盖挖新型施工方法,应用FLAC3D差分软件并结合现场监测数据对复合盖挖法施工力学行为进行了详细分析,得出利用复合盖挖法连续墙的最大水平位移为15.6 mm,相对位移仅为0.6‰H;基坑上部土体开挖为复合盖挖法施工关键工序,在上部开挖时,有效控制基坑变形并进行相应加固、及时设置支撑等对减小基坑的整体变形有着重要意义;复合盖挖法的施工对施工安全和周边环境控制是有利的。

缓倾岩层隧道施工风险评估研究

基于熵法、模糊综合评价法,并结合离散元数值模拟方法,对缓倾岩层隧道的施工风险评价与对策进行研究。通过回顾相关文献,建立针对缓倾岩层隧道的施工风险评价指标体系,将熵法和模糊综合评价法运用到风险评价中,结合离散元数值模拟软件3DEC判断围岩及支护系统的稳定性,为风险评估提供依据。根据风险评估结果提出相应的风险规避对策。实践表明,针对缓倾岩层隧道建立的指标体系和评估方法,结合定量数值模型分析,有效提高评估施工风险的可靠程度与支护设计的针对性及有效性,以期减少安全事故。

石质铁路隧道初期支护优化研究

以蒙华铁路九岭山隧道为工程背景,运用强度折减法计算围岩强度储备并将其作为围岩稳定性的参考指标。依据现场监测,得到初期支护的受力特征。基于围岩强度储备指标与初期支护的受力特征,对初期支护进行优化设计,并应用于现场。研究结果表明:在围岩具有足够强度储备的前提下,初期支护主要承受形变压力;系统锚杆未发挥作用,喷射混凝土抗压性能未被充分利用,格栅钢架钢筋难以发挥其抗拉和抗弯性能;可将现有初期支护"喷射混凝土+格栅钢架+系统锚杆"的结构形式优化为"喷射混凝土+格栅钢架"。对原有设计和优化方案进行数值模拟,对比其锚杆轴力与喷射混凝土应力分布,同时应用现场试验验证该优化方案的安全性与可行性。该优化方案已在蒙华铁路应用推广。

考虑不确定因素的山岭隧道地震易损性研究

基于均匀设计法,考虑围岩和衬砌的不确定性,提出了一种高效计算山岭隧道地震易损性的模型。基于该模型,得到了计算岩石山岭隧道结构的易损性计算曲线。根据计算结果得出:(1)均匀设计法能够考虑多种不确定性并为计算生成好的样本参数;(2)根据计算所得的地震结构易损性曲线与经验易损性曲线相对比,得出所提出的计算模型有较好的适用性。当交通隧道穿越地震带时,所提出的地震易损性曲线分析可为隧道线路规划以及设计参考。

强震作用下运营隧道裂损衬砌动力响应分析

运营隧道由于地质因素、施工因素与地下水因素造成衬砌结构带裂缝工作。在地震力作用下,带裂缝的衬砌的安全性难以保证。基于隧道衬砌结构裂损的不同位置和裂缝不同深度的考虑,建立了三维数值有限元模型,采用时程分析的方法研究了衬砌的动力响应。研究表明:①在地震力作用下,隧道衬砌受往复拉压作用;在剪切波作用下,最大弯矩、轴力发生在隧道横截面"X"位置;②带裂缝衬砌在地震力作用下,纵向裂缝处混凝土应力集中,主筋拉应力增大,其他位置内力与完好衬砌响应相同;③随着裂缝的位置不同,对隧道安全性的影响不同,影响顺序由大到小依次为225°、315°、270°;④衬砌初始裂缝深度越深,在地震作用下应力集中情况越严重。