分岔隧道施工围岩稳定性的数值模拟研究

分岔隧道的施工涉及大跨段—连拱段—小净距段三种结构型式,工序转换和结构受力十分复杂。以西北某铁路分岔隧道为依托工程,采用数值分析的方法,分析得到了隧道围岩变形、应力状态、塑性区分布规律以及围岩可能出现的破坏模式,揭示了受力薄弱和关键部位,为分岔隧道顺利开挖提供技术支撑,可为类似工程提供参考。

连拱隧道中隔墙稳定性控制技术研究

为研究整体式连拱隧道中隔墙的稳定性,论文以长城岭隧道为依托,通过采用三导洞法开挖、导洞顶部接入锚杆、底部设抗拔桩的方法进行技术控制,经有限元数值模拟分析和施工过程验证,此方案可行。

偏压连拱隧道施工方法研究

文章采用三维有限元数值模拟研究了偏压连拱隧道不同施工顺序下拱顶下沉、中墙稳定性及初期支护受力特征。研究结果表明,先开挖浅埋侧时,拱顶沉降较小,中墙在施工中的稳定安全系数较大、弯矩较小,初期支护受力较大;对于浅埋偏压连拱隧道,围岩变形及中墙在施工中的稳定性控制更为重要。所以,从有利于围岩变形、中墙稳定性控制以及中墙受力的角度出发,宜采用先开挖浅埋侧的施工方法。

不同地质条件浅埋偏压小净距隧道施工力学效应研究

在不同地质条件下浅埋偏压小净距隧道的施工力学效应会有很大不同,尤其在半软半硬岩层中,隧道开挖会破坏软硬岩层交界处软弱围岩的稳定性,其施工力学效应更为特殊。文章采用有限差分软件FLAC3D对15种工况下隧道开挖进行了模拟,对均质硬岩、均质软岩和竖向半软半硬岩中不同净距隧道的拱顶沉降、中岩墙的水平位移、中岩墙最大主应力和围岩塑性区进行了分析。结果表明,均质硬岩隧道拱顶沉降最小,竖向半软半硬岩隧道拱顶沉降和硬岩比较接近,软弱围岩隧道拱顶沉降最大;竖向半软半硬岩隧道中岩柱上部围岩稳定性较差,中部水平位移最大;隧道开挖引起软岩侧洞室上覆盖层围岩稳定性变差,可能引起隧道坍塌。

连拱隧道不同结构形式的力学特性比较

在对比直中墙连拱隧道和曲中墙连拱隧道在结构设计,施工工序等方面特性的基础上,采用弹塑性有限元数值模拟分析的方法,对相同条件下,两种结构形式的连拱隧道的中墙稳定性重点进行了分析。比较结果显示了曲中墙连拱隧道相对于直中墙连拱隧道的优越性。