基于有限元分析的环境敏感区近接隧道施工时序关系研究及工筹应用

通过有限元模型分析某位于城市环境敏感区两近接隧道不同施工时序下的受力情况,研究了两隧道在不同施工时序下的空间及相互影响关系,从而指导两近接工程的施工组织安排。为工程施工组织建立起较为可靠的定量分析和数据支撑,为确保工程安全施工和有序推进奠定坚实基础,为类似工程施工组织筹划提供一定借鉴和思路。

砂土中隧道施工引起近接隧道位移的试验研究

新建隧道施工对近接隧道的影响,一直是隧道设计和施工中必须考虑的问题,但现阶段对此还没有一致的认识。为了进一步研究新建隧道施工对近接隧道影响机理,设计了能够模拟隧道分步开挖的室内模型试验装置,并用该试验装置进行了砂土地层中新建隧道施工引起近接水平平行隧道位移的试验研究。试验重点研究了两平行隧道间净距、埋深对既有隧道位移的影响。通过对试验结果分析,得到了既有隧道拱顶和靠近新建隧道一侧拱腰部位的位移发展规律。试验结果分析表明,新建隧道开挖会对既有平行隧道结构产生侧向挤压效应,隧道埋深和净距对既有隧道的位移都有影响,但隧道间净距变化对位移量的影响更大。当隧道间净距大于2倍隧道直径时,新建隧道开挖对既有水平平行隧道位移的影响非常小。研究成果可为砂土地层中近距离平行隧道设计和施工提供参考。

近邻隧道爆破施工相互动力影响研究

当两隧道距离较近时,新建隧道爆破施工可能导致既有隧道围岩与衬砌结构的变形甚至损坏。文章以某典型大跨公路隧道近接一小型既有隧道工程为背景,采用LS-DYNA显式动力数值模拟方法,开展近距离隧道爆破施工的相互影响研究。结果表明:新建隧道内振速分量均出现在垂直隧道轮廓线方向,既有隧道迎爆侧振速水平分量最大;围岩类型对爆破振动速度的影响主要在新建隧道近既有隧道侧,对既有隧道内振速影响较小;药量和跨度对新建隧道爆源近区底板影响较大,净距对新建隧道近既有隧道侧影响较大;药量增大、净距减小、跨度减小均会在一定程度上引起既有隧道内振速的增大;相对位置不同,新建隧道最大振速均出现在近既有隧道侧,既有隧道均出现在迎爆侧,爆破掌子面从既有隧道上方穿越时引起的振动大于远离时;既有隧道对新建隧道内的振速具有一定的放大效应。

潛盾隧道近接施工之影響評估及分析

以捷運潛盾隧道近接施工為案例,依實際施工監測結果,以数值分析探討不同位置及不同距離近接之影響,並依影響程度探討可行之保護對策,以提供爾後類似工程之參考。

新建公路隧道交叉近接段施工力学行为室内模型试验研究

以新建巴通万高速公路羊子岭隧道上穿就有襄渝铁路为研究背景,针对施工具体情况,进行了室内模型相似理论分析及相似比的确定。阐述了模型采用的相似材料分析和试验测点布置,对模型进行了3个工况的试验测试,并进行了数据分析和总结。

隧道高压气体破岩有效性等级评价及工程应用

为了解决近年兴起的高压气体膨胀法应用于隧道工程时存在的破岩难易程度和孔网参数合理性的问题,引入破岩有效性的概念和一种基于云模型理论的评价方法。根据隧道围岩性质和高压气体破岩的特点,建立了隧道高压气体破岩有效性等级评价模型。通过正向正态云发生器生成对应的云模型参数,再结合各评价因子的权重,获得云模型的综合确定度,最后利用最大隶属度原则确定隧道高压气体破岩有效性等级。将该模型应用于某一隧道工程,成功评定出该隧道掌子面高压气体破岩有效性等级。研究结果表明:该方法不仅能给出隧道高压气体破岩有效性等级,而且对孔网参数的选择起到了指导作用,为高压气体膨胀法在隧道工程中的应用和推广提供了理论基础。

砂卵石地层地铁隧道下穿既有隧道影响分区与控制研究

以成都地铁5号线下穿地铁3号线为工程背景,运用有限差分软件FLAC3D,研究合理的影响分区,并论证CRD工法在下穿既有隧道时的应用效果。研究结果表明:新建隧道对既有隧道的影响与埋深呈正相关,与净距呈负相关;影响分区揭示了大部分在成都砂卵石地层进行的既有隧道近接施工均需要采取相应的控制措施,以保证施工安全;CRD法可以有效地控制成都砂卵石地层强影响区近接施工对既有隧道的影响,弱影响区可采用注浆加固以及超前支护等方法进行控制。

盾构法与浅埋暗挖法隧道并行施工隔离加固技术

依托南宁轨道交通1号线百花岭站~佛子岭站区间与屯里车辆段出入段线并行隧道工程,研究了盾构法与浅埋暗挖法隧道并行近接施工问题。施工过程采用地面降水与隧道内部防水、隔离桩、地面注浆加固及盾构隧道二次注浆加固等措施加固地层,并在施工过程中对地表沉降进行监测。结果表明,地表沉降值小于最大控制值,验证了施工中所采取的的隔离加固技术的有效性,可为后续类似工程的施工提供经验。