开挖跨度对隧道围岩稳定性影响研究

通过建立有限元、离散元两种数值力学模型,开展开挖跨度对隧道围岩稳定性的影响规律研究。结果表明:在不考虑洞室形状影响的前提下,当围岩按连续介质假设,且开挖后仍处于弹性应力状态时,单纯增加隧道开挖跨度对围岩应力状态影响不大;但若开挖后进入弹塑性应力状态,则单纯加大开挖跨度会导致塑性区半径大幅度增加,影响围岩稳定。当围岩按非连续介质假定时,岩体失稳主要呈现节理面间剪切滑移。开挖跨度增大相当于隧道跨度与岩块的相对尺度增大,隧道关键块体失稳概率加大,对于相同产状节理岩体,关键块体出现部位相同;另一方面,跨度增大引起在隧道开挖的应力扰动区内遭遇节理的组数增加,组数越多,岩体越破碎,失稳概率越大,且失稳模式各有不同,增加了支护难度。

基于Hoek-Brown准则岩溶区地下硐室开挖跨度研究

为研究岩溶地区深埋地下硐室围岩稳定性,基于极限分析上限定理构建顶部存在溶洞的深埋矩形硐室塌落破坏机制,将广义Hoek-Brown破坏准则引入上限计算的虚功率方程中,通过变分计算,得到了硐室顶部围岩塌落曲线解析方程与隧道极限开挖跨度的解析解,并进行了参数的影响性分析。以乐百高速公路五指山隧道为工程背景,采用数值模拟技术模拟了隧道顶部围岩的塌落范围,并将所得结果与本研究计算得到的上限解进行对比。研究结果表明:硐室顶部围岩塌落范围与极限开挖宽度受到围岩参数的影响,极限开挖跨度随地质强度指标的增大而增大,数值解与上限解吻合。

棋盘山连拱隧道大跨度开挖施工探讨

连拱隧道因具有特定的结构特点，采用常规的方法施工工序复杂。通过工程实例，提出在较好的地质条件下，连拱隧道施工采用大跨度开挖的方法是可行的，具有很大的优越性。

地下通道开挖宽度对地表沉降的影响

根据深圳某地下通道的施工实践,浅埋地下通道开挖宽度对地表累计沉降值影响很大,基于此,文章主要依据对地表沉降、拱顶下沉、支护与土体接触压力、支护内力等施工监测资料的详细分析和有限元法计算,针对CD法施工中地表沉降的主要构成因素:开挖阶段的初支整体下沉和中隔墙拆除阶段的结构变形,从初支接触压力、支护整体刚度、支护结构受力、支护整体下沉等方面分析了开挖宽度对地表沉降的影响情况。分析表明,开挖宽度是影响地表累计沉降值的主要因素之一,随着开挖宽度增加,支护与土体接触应力增大,开挖阶段支护整体下沉量和拆撑阶段中隔墙受力的变大是导致地表沉降量值迅速增加的主要原因。

大跨度四线铁路隧道的围岩稳定性分析

采用理论分析和数值模拟手段,开展跨度对围岩稳定性的影响规律研究。结果表明,在开挖后仅出现弹性二次应力状态条件下,单纯的增加隧道开挖跨度而不改变断面形状对围岩应力状态影响不大,但若开挖后形成塑性区,则即使不改变断面形状,单纯加大开挖跨度也会大大增加塑性区半径,影响围岩稳定。通过对乌蒙山2号四线铁路隧道深、浅埋工况毛洞破坏模式的对比分析,建议浅埋工况支护以刚度要求为主,减小释放,控制沉降,深埋工况支护以强度要求为主,适当释放,变形可控。

国内在建城市轨道工程最大跨度暗挖区间隧道贯通

2015年8月24日,中国中铁隧道集团承建国内在建轨道交通工程最大跨度暗挖区间隧道——重庆轨道交通五号线人和站—幸福广场站区间隧道提前7 d安全顺利贯通。重庆轨道交通五号线一期工程全长39.75 km,穿越重庆市6个行政区,是由北向南的骨干线路。

城市交通双层隧道的设计和施工

本文论述了某些城市由于交通发展需要设置隧道的问题,在许多情况下设计为双层双洞结构给施工将带来很多好处。并以四川省自贡市十字口交通隧道为例,介绍用钢筋混凝土折板分隔的双层隧道在设计和施工方面的特点,以及它的经济效益。

深埋3孔小净距隧道围岩压力计算方法及其工程应用

基于普氏理论,考虑开挖顺序以及中岩柱主要具有的承载松散岩土体和抑制围岩变形作用,提出3孔小净距隧道围岩压力的计算方法,并分析净距和开挖跨度对围岩压力分布规律的影响。通过与八达岭长城站3孔小净距隧道围岩压力实测值对比,验证计算方法的合理性和有效性。结果表明:中洞受力状态最为不利,边洞内侧围岩压力显著大于外侧;净距一定时,中洞或边洞跨度增大不仅导致各自洞室围岩压力增大,且会导致相邻洞室围岩压力增大;随净距增大,围岩压力逐渐降低并接近规范计算单洞值;Ⅴ级围岩段实测围岩压力约是Ⅲ级围岩段实测值的3倍,净距相同时,Ⅴ级围岩比Ⅲ级围岩更易形成极限承载拱;围岩压力理论计算值的偏差率在10%~25%。根据围岩压力的理论值和前期监测值,主动对隧道采取超前加固与加大锚杆长度,使实测围岩压力减小30%,可保障隧道施工安全。

大秦线西坪隧道采用“新奥法”处理坍方体的尝试——兼谈“眼镜法”

“新奥法”在我国已越来越多地被人们所接受,它不仅适用于一般隧道的施工,而且在处理隧道坍方中也显示出其优越性。本文就是秦线西坪隧道采用“眼镜”法处理大坍方所作的大胆尝试,作了概略的介绍。

大型隧洞工程机械化施工

随着我国水电建设的发展,更多的大型水电站将陆续兴建,作为水电站的导流和泄洪建筑物的规模也会愈来愈大。近年来我国修建的紧水滩电站导流洞,龙羊峡电站导流洞,鲁布革电站导流洞,漫湾电站导流洞等工程,开挖跨度已达16—22m,高度达19—23m,开挖断面已超过400m^2。即将建筑的二滩导流洞过水断面为17.5×23m(宽×高)。

预留核心土环形导坑法在隧道施工中的应用

针对不同的隧道围岩等级,应当采取相适应的开挖方法。通过结合龙岗隧道工程项目,断面较大,大部分为Ⅳ、V级围岩,隧道开挖断面大(特大断面)、质量标准高,施工组织复杂、施工难度大。设计要求Ⅲ围岩S3型衬砌采用预留核心土法施工,Ⅳ级围岩深埋段S4b型衬砌采用预留核心土环形导坑法,Ⅴ级及Ⅳ级围岩浅埋段围岩S5a、S5b、S5c、S5d、S4a型衬砌采用双侧壁导坑法开挖。

重庆地铁4号线西延伸段首个车站进入主体施工阶段

近日,重庆地铁4号线西延伸段建设项目取得突破性进展,该段的大石坝站进入车站主体施工阶段,成为全线首个开始车站主体施工的车站。大石坝站为单拱双层地下2层岛式车站,开挖断面面积499.84 m^(2),净宽24 m,净高19.6 m,最大开挖高度22.23 m,最大开挖跨度26.82 m,属于大断面隧道施工。

浅谈不良地质隧洞超前导洞施工方法

大跨度隧道工程开挖施工常常遇到地质差、围岩节理发育、岩层倾角小等不同的地质问题,根据实际不同的地质情况采用超前导洞开挖是一种能保证进度、防止坍塌和有效的保证施工安全的施工方法。

考虑层间黏聚力的水平层状围岩隧道顶板力学模型计算

水平层状岩体力学性质不仅受岩层组合和结构面控制,而且与层间黏聚力密切相关。水平层状围岩隧道在施工过程中对层间黏聚力考虑不当时,极易造成设计支护参数不合理,导致拱部掉块落石、离层、弯折,甚至局部坍塌、超欠挖等工程问题,严重影响工程安全、施工质量和建设进度。目前水平层状围岩隧道顶板一般简化为锚固梁和简支梁模型,但未考虑层间黏聚力。根据水平层状围岩隧道开挖的不同阶段,将隧道顶板分别简化为开挖初始阶段的锚固梁模型和施工扰动后的简支梁模型,并利用顶板梁体模型的协调变形条件,得出梁模型的层间黏聚力计算公式。以大梁峁隧道为工程依托,分别应用考虑层间黏聚力和不考虑层间黏聚力的梁模型进行隧道临界开挖跨度计算。结果表明:考虑层间黏聚力和不考虑层间黏聚力对水平层状围岩隧道临界开挖跨度影响较大。考虑层间黏聚力时,锚固梁模型临界开挖跨度为3.36～4.75 m,简支梁模型临界开挖跨度为2.74～3.88 m;不考虑层间黏聚力时,锚固梁模型临界开挖跨度为0.14～0.30 m,简支梁模型临界开挖跨度为0.12～0.24 m。结合大梁峁隧道工程现场,隧道开挖跨度3～6 m时,拱顶会出现平顶现象,产生离层和掉块,因此考虑层间黏聚力的水平层状围岩隧道顶板力学模型更符合工程实际情况。

上软下硬地层地铁隧道安全覆岩厚度研究

上软下硬土岩复合地层地铁隧道拱顶以上覆岩厚度对围岩自稳起关键控制作用,然而目前关于隧道安全覆岩厚度及其一般规律尚无统一的认识和标准。基于此,文章首先采用有限元强度折减法对不同软弱地层厚度H_(s)和开挖跨度D下的地铁隧道安全覆岩厚度进行研究,得到了地铁隧道临界安全覆岩厚度H_(rcv)与软弱地层厚度Hs间的数学拟合方程,并绘制了临界安全覆岩厚度、软弱地层厚度与开挖跨度“H_(rcv)-H_(s)-D”三维空间分布图;然后通过对青岛地铁隧道施工过程监测数据进行统计分析,验证了隧道围岩自稳性及对周边环境影响的程度与安全覆岩厚度具有良好的相关性。

世界上最长的跨海大桥

青岛海湾大桥又称胶州湾跨海大桥,位于中国山东省青岛市,为跨越胶州湾、衔接青兰高速公路的一座公路跨海大桥,将青岛、红岛、黄岛连接在一起,结束了胶州湾两岸的青岛和黄岛之间＂青黄不接＂的历史。胶州湾跨海大桥全长41.58千米,是世界上已建成的最长的跨海大桥,比前任＂冠军＂杭州湾跨海大桥长了5.58千米。这也是我国北方冰冻海域,第一座特大型桥,共耗用钢材45万吨,混凝土230万立方米。

梦圆时刻——青岛胶州湾隧道顺利通车记影

2011年6月30日,青岛胶州湾隧道正式建成通车,这是青岛人民圆梦的时刻!2011年6月30日,青岛胶州湾隧道正式建成通车,这是青岛人民圆梦的时刻!这一天定会被历史铭记,这一天定会令未来回首。