围岩超前支护与“岩土变形控制分析工法”

从现代隧道工程的理念出发,为最大限度地获益于地层的自承能力,软弱岩体中隧道工程的关键在于控制围岩的变形。开挖后及时施作"系统支护",是控制围岩变形的主要措施。此外,对掌子面前方未开挖岩土体的"超前支护"可以遏制其"预变形"Pietro Lunardi提出的"岩土变形控制分析工法"(ADECO-RS Aapproach)强调对"超前核心体"的约束,推荐在掌子面设置纵向锚杆。这种工法在防范围岩坍塌和优化工法方面的效果已在实际工程中得以体现。为了更准确和深入地理解该工法的实质,本文着重对"超前核心体"控制围岩变形的作用进行探讨,以求对超前支护的机理有进一步理解,避免过分强调或夸大其功能,以便在实际工程的设计和施工中正确地运用,达到规避风险和优化工法的目的。

基于岩土控制变形工法的公路隧道施工变形分析——以野猪山隧道为例

宁波野猪山公路隧道右线出口段埋深浅、围岩差,采用岩土控制变形工法施工。该工法在我国公路隧道施工中几乎未有使用。本文通过数值模拟和现场监测数据对比分析,得出:1)隧道地表沉降的开挖空间效应约为0.6倍跨径,并据敏感程度划分为沉降敏感区、敏感过渡区、稳定区3个区域;2)隧道拱顶沉降约60%发生在掌子面到达监测断面前,开挖空间效应稍大于单倍跨径;3)隧道掌子面挤出变形呈外凸抛物面形态,建议施工中纤维锚杆的搭接长度设为6 m,并据挤出变形发展速率划分为快速发展、稳定发展、基本稳定3个阶段。

岩土工程勘察的质量控制及评价分析

为保证岩土工程勘察质量,该文结合工程实际,首先,进行勘察质量控制分析,其次,进一步提出利用P×C分级法进行工程勘察质量评价,最后,结合现场沉降监测成果,评价最终的施工效果,以侧面佐证勘察成果的准确性。分析结果表明,在岩土工程勘察过程中,勘察质量控制措施主要包括从作业人员控制、材料质量控制、使用设备的控制和勘察手段控制。结合工程实际情况,工程勘察质量评价体系包括3层结构。其中,一级指标有4个,二级指标有10个,经过计算,本项目的最终勘察质量得分为84.71分,质量控制等级为Ⅲ级。经沉降变形分析,沉降计算值15.92mm~25.38mm,变形速率明显降低。因此,说明此道路目前现阶段的沉降控制效果较好,侧面验证了勘察成果较为准确。

PC工法桩围堰变形情况分析与稳定性控制

以金鸡湖隧道为例,结合现场施工实际情况,对监测数据进行合理分析,并对围堰的稳定性提出有效控制对策,通过对监测目的和方法的阐述和分析,为下一步监测数据分析做了铺垫,在理论上确保了监测数据的准确性和高效性。根据选取的首开段变形监测点监测数据值进行分析,水平、竖直位移量均保持正常,远低于预警水准,处于安全可控状态。通过对围堰变形控制措施进行研究分析,进一步确保围堰整体的稳定性。

装配式预应力体系和SMW工法桩联合支护安全性分析

某湖沼平原地区深基坑采用装配式预应力支撑体系和SMW工法桩联合支护技术。根据该联合支护结构的施工工艺,分析了其优点、变形控制和刚度控制机理。运用MIDAS/GTS有限元软件分析了装配式预应力支撑体系的内力和变形规律,得出该支撑体系具有较大的刚度,在土压力作用下该支撑体系变形相对较小,结构安全可靠。通过对基坑周边道路、建筑和围护结构等严密的监测,分析了联合支护结构的支护效果和变形规律,并结合有限元分析结果得出联合支护结构具有较好的止水和支护效果,能有效控制基坑变形尤其是坑顶附近围护结构和周边环境变形,保证基坑安全,进一步验证了在长三角、湖沼平原等地区较复杂工程地质条件下该联合支护结构具有较好的适用性。

基于软弱围岩山区隧道监测分析的新工法应用展望

软弱围岩条件下山区隧道的修建已成为广泛关注的课题,传统的隧道施工方法已难以完全满足特殊条件下隧道的建设。基于这一现状,文章总结了岩土控制变形分析工法的要点,依托云南省功东高速公路某隧道工程,通过对现场监测数据的分析,研究了某台阶法软弱围岩公路隧道开挖过程中的受力及变形规律,发现软弱围岩隧道在开挖并进行初期支护后有一段较长的变形期,此时期内需要针对变形及受力特点做好监测,直到监测数据稳定后方可减小监测频率。在此基础上,还对比了现有施工方法与岩土控制变形分析工法的优劣,说明岩土控制变形分析工法的适用性,为山区软弱围岩隧道安全施工提供建议和新工法推广基础。

软岩隧道大变形研究现状及控制对策

基于既有研究成果,从围岩的变形特征、强度特性等方面总结了软岩的定义和分级方法,从围岩的矿物组成和力学机制等方面归纳了大变形的成因、分类和分级方案。结合大变形的影响因素阐述了软岩隧道大变形机理,归纳了基于弹塑性理论和回归分析的变形预测方法。从洞室开挖、支护施作、信息监测三个方面总结了软岩隧道大变形的控制对策,指出了当前软岩隧道大变形预测和支护中存在的问题及进一步研究方向。

基于岩土控制变形工法的宁波野猪山公路隧道施工技术探讨

岩土控制变形工法具有经济和施工进度的可控性,在欧洲隧道建设中被广泛采用。本文依托宁波野猪山隧道工程,介绍了公路隧道采用岩土控制变形工法施工的探索尝试,从设计施工技术、施工效果现场监测、经济性等三方面分析,分析结果显示在类似该软弱围岩地质条件下,采用岩土控制变形工法施工具有较好的适用性、安全性和经济性。随着国内施工人工费高涨和施工安全的日益重视,以机械化施工和大断面开挖为特色的新意法施工方法,在施工造价和施工进度的控制方面具有极大的优势和竞争力。

新意法隧道设计施工概述

20世纪70年代中期,意大利的Pietro Lunardi教授开始研究并逐步创立了岩土控制变形分析法(ADECO-RS法),该方法用中文解释为"新意法"。介绍新意法的理论基础、新意法隧道设计施工的基本步骤以及新意法与新奥法的不同之处,为新意法在我国的推广应用提供参考。

软弱围岩隧道掌子面及超前核心土挤出位移特征研究

为研究软弱围岩隧道掌子面及超前核心土的挤出位移特征,用Solexperts AG公司生产的GMD滑动测微计对湄渝高速岐山隧道F215构造破碎带区域进行了挤出位移实测,通过有限差分程序进行系列数值试验,着重研究了隧道穿越软弱围岩期间挤出位移的变化特征,并分析了破碎带长度和硬软岩刚度比的影响。结果表明,(1)挤出位移的大小可反映前方围岩质量,挤出位移在超前核心土内的分布可反映前方围岩的节理裂隙发育情况;(2)隧道开挖在掌子面前方造成的扰动范围大致为1.5倍的隧道开挖跨度;(3)隧道接近前方变化地质区域时,挤出位移的增大或减小具有超前性;(4)软岩段长度在一定范围内会影响掌子面进入软岩区后挤出位移的大小和变化趋势;(5)硬岩与软岩间的刚度比越大,挤出位移变化速率越大,且隧道由软岩区向硬岩区掘进时挤出位移的变化时机越早,而由硬岩区向软岩区掘进时的变化时机不受刚度比影响;(6)可将对挤出位移的监测分析作为超前地质预报的补充手段判断掌子面前方围岩情况。

新意法及其预约束施工技术

新意法是基于围岩的压力拱理论和新奥法施工理论提出来的,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中广泛采用,在我国仍处在探索使用阶段。在新意法核心思想的基础之上,对几种新意法预约束施工技术如全断面机械预切槽技术、预切成洞衬砌技术、旋喷注浆管棚技术、蜂窝状拱衬砌技术等进行了论述。

“新意法”在未成岩富水粉细砂层隧道中的适用性研究

针对兰渝铁路某隧道位于未成岩富水粉细砂层的实际情况,采用"新意法——岩土变形控制工法"对未成岩富水粉细砂层进行预加固,达到了预期的目的.故认为该工法能够成功的运用于未成岩富水粉细砂层,开辟将"新意法——岩土变形控制工法"运用到未成岩富水粉细砂层区域隧道工程的先河,为类似地质条件下修筑隧道工程探索出了一种成功的方法.

路堤工程信息化施工方法

信息化施工是岩土工程发展的方向,在实践经验之上发展路堤工程的信息化施工技术可以更好地为设计和施工服务。信息化施工的关键技术是反分析的优化方法、预测所采用的数值方法和变形控制标准。本文对上述三个方面作了研究,提出了基于遗传算法的路堤工程信息化施工框图,并结合一个工程算例进行验证,得出的预测结果与实际情况是吻合的。

富水泥岩大断面隧道开挖面稳定性及加固方式

富水泥岩隧道开挖过程中开挖面易失稳。以巴东隧道穿越富水紫红泥岩段为工程背景,基于岩土控制变形分析(ADECO-RS)及现场调查将开挖面稳定性评价为“C类稳定形态”,提出超前帷幕注浆结合超前管棚的预加固措施。基于离散元方法构建泥岩隧道开挖模型,分析开挖面失稳过程及前方围岩变形破坏特征。结果表明:开挖面失稳过程呈现“挤出变形-局部塌落-明显溜塌”的渐进破坏特性。发生溜塌后,开挖面前方拱部径向4.5 m,纵向15 m范围松动区发育,孔(裂)隙率由0.1增至0.186;隧底出现相应范围的隆起区,颗粒接触力链分布稀疏,从宏细观层面进一步说明富水泥岩段开挖面前方失稳性强。考虑以上围岩扰动范围,提出了超前帷幕注浆参数,经现场应用,开挖面前方围岩加固效果良好,有效保证了大断面隧道施工安全,可为类似富水泥岩隧道设计、施工参考。

大范围邻接运营地铁车站基坑设计与保护研究

随着地铁建设规模的增大,新建地铁基坑邻接既有运营车站的工程越来越多。而运营车站变形控制要求高,选择一个合适的工法对控制变形和提高施工效率至关重要。文章结合南京地铁4号线鼓楼站的工程实践,通过数值计算详细分析了明挖临接范围及盖挖逆作范围大小对既有线的变形影响规律,并据此分析了施工工法选择的过程及具体的保护措施,最后通过监测数据分析了既有1号线鼓楼站的轨道、轨距、侧墙监测数据等保护效果,为类似工程提供参考。