硬岩地层中扁平大跨隧道拱盖法施工优化分析

以青岛地铁1号线人民广场站—衡山路站区间站前折返线为例,采用三维数值模拟方法分析了初期支护拱盖法分步开挖过程中地面沉降、拱顶沉降、初期支护受力和围岩应变的变化规律,进一步分析硬岩地层中扁平大跨隧道施工二次衬砌拱盖法优化为初期支护拱盖法的可行性,并通过现场监测结果加以验证。研究结果表明:硬岩地层中扁平大跨隧道采用初期支护拱盖法施工地面沉降、拱顶沉降、初期支护和围岩的应变满足规范要求,二次初砌拱盖法优化为初期支护拱盖法切实可行;拆撑是初期支护拱盖法开挖工序中的重要阶段,确定合理的拆撑长度是该工法成功应用的关键。

连霍高速杏花村1号大跨扁平超大断面隧道开挖方案研究

为研究大跨扁平超大断面隧道围岩和支护结构受力变形影响,以连霍高速杏花村1号隧道为工程背景,采用有限元软件FLAC^(3D)对V级围岩进行数值模拟,对双侧壁导坑法和三台阶四部开挖法在隧道开挖时的位移、塑性区、初期支护应力的影响规律进行了研究,提出适用于大跨扁平超大断面隧道不同地质条件下安全经济的开挖方法。对比分析结果表明:隧道开挖时,采用三台阶四部开挖法的隧道拱顶位移、临时支护结构的应力、隧道岩体周边位移较采用双侧壁导坑法大。双侧壁导坑法安全性更高,对围岩位移的控制效果更好,研究成果为今后此类工程的施工提供经验和理论指导。

大跨扁平连拱隧道复合式中墙优化研究

为确保隧道施工安全、减少开挖跨度和节约工程投资,针对某依托工程,首先通过ADINA有限元数值模拟,对不同中墙形状下隧道中墙的受力与变形特征进行了分析,选取了复合式中墙最佳形状,在此基础上,对不同中墙厚度时围岩位移、中墙位移与中墙应力等变化全过程进行了研究,并通过现场监控量测对数值模拟结果进行了对比和验证分析。优化了大跨扁平连拱隧道中墙形状,提出了中墙配筋的关键控制因素和Ⅴ级围岩地段合理中墙厚度。

附加荷载引起大跨扁平隧道变形破坏的模型试验研究

文章以深圳大跨扁平马峦山隧道为工程背景,采用模型试验法研究了Ⅳ级、Ⅴ级围岩条件下隧道结构在附加荷载作用下的破坏过程,分析了围岩压力、衬砌变形和结构内力的变化规律。研究结果表明:(1)拱顶围岩压力先增大后减小,当附加荷载达到至某一值时,拱顶围岩压力最大,且衬砌变形较小;(2)随着附加荷载的增加,衬砌变形均经历弹性阶段、塑性阶段、破坏阶段三个阶段,且Ⅴ级围岩衬砌变形较大;(3)随着附加荷载的增加,衬砌结构内力增大,衬砌弯矩分布形状近似呈"蝴蝶型",轴力分布形状近似呈"菱形",且分布不均匀性增大。

大跨扁平单洞四车道公路隧道浅埋偏压进洞技术

为了研究大跨扁平隧道浅埋偏压进洞技术,从现场的建设条件系统分析了洞口浅埋段隧道产生偏压的原因、偏压进洞的主要风险,提出了从偏压构造物、衬砌结构、超前预加固、开挖工法、开挖顺序等方面有针对性的采取控制施工风险的措施,保证施工的安全。文章以连霍高速(G30)新疆境内小草湖至乌鲁木齐段改扩建工程项目中的单洞四车道大跨扁平隧道为背景,总结出大跨扁平单洞四车道公路隧道浅埋偏压进洞应遵循的技术原则,对今后山区大跨扁平隧道偏压进洞等类似工程具有一定的参考意义。

扁坦大跨隧道施工过程的三维数值模拟

大水沟隧道是锦屏水电站上线公路的最后一座隧道,最大开挖跨度达16.4 m,高跨比仅有0.57,进口段埋深浅且存在偏压。根据大跨扁平隧道的受力和变形特点,在施工时采用密排多层小导管注浆超前支护加固围岩、台阶法开挖并及时进行支护。施工过程的三维数值模拟结果及隧道变形监测结果都表明,所采用的施工方案是合理的,保证了施工安全。

大跨隧道施工方案决策技术研究

大跨扁平隧道在施工过程中存在很多不确定因素,施工方案的选择不仅仅是技术问题,也是管理问题,其核心是利用现有的技术经济条件,从备选的几个方案中选择一个最优的方案。通过采用层次分析法建立了一个以目标层,准则层,指标层,方案层为基准的复杂决策系统,综合考虑各方面的因素,选取最优施工方案。

超大断面扁平岩质隧道快速开挖支护技术研究

京沪高速济南连接线浆水泉隧道主要以水平分层石灰岩为主,洞内最大开挖断面为219.8 m^(2),扁平率为0.675,隧道全长3101 m,开挖支护量大,目前国内没有一套成熟开挖支护技术适用于该工况,凭借一般施工经验施工造成施工进度慢、成本高、安全风险高等问题。在施工中不断对影响因素进行研究,探索一套特大断面隧道快速开挖支护施工技术。通过对施工机械设备型号数量、施工人员数量及开挖支护技术合理配置选择,规避了工序衔接不顺畅、单工序作业耗时长、开挖支护技术不匹配等问题,实现了快速、安全、高效施工目标,实践证明该技术可行,可为今后类似工程提供借鉴。

广乐高速公路隧道设计思路及设计要点浅析

广州至乐昌高速公路是目前国内拟建规模最大、标准最高的山区高速公路之一,文中就该项目隧道设计思路及设计要点进行简要分析。

ANSYS有限元在模拟隧道暗挖施工中的应用

文章针对重庆地铁一号线第八标工程段施工爆管漏水问题,提出了城市复杂环境条件下的软土大跨超浅埋隧道施工方案,并运用ANSYS有限元方法进行数值模拟分析,验证了该施工方案的可行性。

ANSYS有限元在模拟隧道暗挖施工中应用

重点阐述了城市复杂环境条件下软土大跨超浅埋隧道施工中运用ANSYS有限元进行数值模拟分析,同时结合施工监控量测的数据,对施工方案进行了充分论证和验证,研究成果将对以后的类似隧道的施工具有非常重要的指导意义。

单洞4车道隧道内轮廓关键指标统计分析与启迪

现行公路隧道设计规范对单洞4车道隧道的构造和设计尚无明确规定。基于其内轮廓设计角度,并参考相关研究成果,提出应将扁平率作为其关键指标。同时,结合对已建成类似隧道工程内轮廓扁平率的统计分析结果,指出对于分离式双洞8车道或单洞4车道隧道,其内轮廓设计时,扁平率(不含仰拱)取0.485,扁平率(含仰拱)取0.605,矢跨比取0.406,具有较好的技术经济性,可为4车道公路隧道设计提供借鉴。

隧道施工力学分析

主要介绍了城市复杂环境条件下软土大跨超浅埋隧道施工中遇到的技术难题,同时运用ANSYS有限元软件,结合施工监控量测的数据,对衬砌支护力学行为进行了充分论证和验证,研究成果将对以后的类似隧道的施工具有非常重要的指导意义。

大跨扁平隧道超长管棚法下穿交通干线技术研究

浅埋隧道下穿重要基础设施时地下结构的稳定性及周边环境变形控制是工程的重点和难点,管棚法是一项提高岩土稳定的重要技术措施。结合福建某大跨扁平超浅埋隧道采用超长管棚法下穿铁路干线的工程实践,分析棚架体系工作原理,总结出超浅埋暗挖隧道超长管棚的施工方法及技术要点。基于Winkler弹性地基梁理论,考虑三步掘进预留核心土施工过程,分析地表沉降规律及隧道支护结构内力分布特性,优化现场支护参数及支护措施设置,结合实测结果验证了计算结果及支护措施的合理性,并结合施工过程及环境特点对地表变形原理进行详细探讨。最后基于实测地表沉降,对超长管棚施做引起的沉降特点及影响因素进行系统分析,结合实际工程特点提出轨道变形控制措施,并从管棚施工技术要点提出地表沉降控制方法。