大断面隧道交叉上穿高铁隧道的施工扰动研究

结合某复线隧道上穿渝贵铁路新双碑隧道的工程实例,通过建立三维数值模型,研究渝贵铁路新双碑复线隧道开挖过程中的受力变形规律。结果表明:①既有隧道二次衬砌在拟建隧道开挖过程中受到影响的范围为左右各55 m,共计110 m;②拟建隧道轴线正下方的二次衬砌位移和应力增量最大,既有隧道二次衬砌拱顶竖向位移最大,拱底处竖向位移最小;③既有隧道二次衬砌纵向应力增量最大为1.35 MPa,发生在拟建隧道轴线中间处。拟建隧道轴线正下方的二次衬砌的拱顶新增竖向位移最大,为1.67 mm;④基于数值模拟结果,拟建隧道开挖前应做好超前地质预报,以准确判断前方地质情况,做到短进尺、强支撑、勤量测,最大程度减少对既有隧道的扰动。

关于两隧道交叉段相互影响的研究应用

当前,空间交叉隧道越来越普遍,由于存在空间距离、建设时序和地质地形等诸多不确定因素,需考虑通过减小扰动、提高支护参数及加强监测等措施来确保两隧道结构安全。该文以沿山货运通道(新图大道)核心区一期工程(Ⅱ标段)为例,介绍了该隧道交叉段的相关加强设计,并通过数值模拟计算两隧道间的相互影响,可为今后类似工程的设计工作提供借鉴。

桥隧工程隧道锚与隧道交叉段施工难点讨论

隧道工程作为土木工程的重要组成部分,本身有着极为广泛的工作范围,除了相关设计以及施工之外,还涉及地质灾害预测、监测和预防工作。其中,隧道锚和隧道交叉段施工是隧道施工中十分关键的两个阶段,而且也是施工过程中面临的难点。本篇文章主要分析和探究了桥隧工程隧道锚和隧道交叉段施工的难点,提出了相应的施工对策。

基于结构先行的浅埋碎裂岩体暗挖地铁隧道交叉点施工方案研究与应用

青岛地铁3号线中山公园站地处闹市区,采用浅埋暗挖法施工,施工难度大,工期控制严,安全等级高。文章针对地面车流量大、岩体碎裂、覆盖浅,车站主体与风道交叉洞室断面形状复杂、两侧临空面大、拐点易形成应力集中等特点,采用数值分析与现场监测结合的方法,研究了不同工况下的围岩应力变化和变形规律,提出了一种基于结构先行的浅埋碎裂岩体地铁隧道交叉点新施工方案。施工与研究结果表明:采用新施工方案,先施作隧道交叉洞室的圈梁和中间二次衬砌,形成框架结构,减小了大断面施工的跨度影响效应,有效控制了碎裂岩体的沉降变形,提高了施工速度,确保了交叉洞室的整体稳定。该施工方案尤其适用于薄覆盖碎裂岩体大断面交叉洞室,为同类工程建设提供了理论依据和实践经验。

隧道交叉段变形机制之探讨

采经现地量测数据验证之数值分析模式,利用参数分析探讨岩石材料在弹性模式与弹塑性模式下,主隧道于人行聨络横坑开挖期间在交叉段附近产生之变形行为;采用参数包括不同覆岩深度、不同材料强度及不同主应力大小与方向。分析结果显示,随着联络横坑之开挖,隧道交叉段附近之变形,依材料是否已达塑性及主应力大小与方向之不同而有不同之变形趋势;在弹性模式下,主隧道交叉侧之变形随联络横坑之开挖而往开挖方向位移,在弹塑性模式下,则依主应力大小与方向之不同而呈现不同之变形行为,此结果显示,隧道交叉段之变形机制主要受现地主应力大小与方向及塑性区形成两项因素控制,依此机制可解释主隧道交叉段于联络横坑开挖时之变形行为。

关节镜下双隧道交叉钢丝治疗胫骨髁间棘骨折的护理

目的探讨关节镜下双隧道交叉钢丝治疗胫骨髁间棘骨折的护理措施。方法回顾性总结分析关节镜下双隧道交叉钢丝治疗胫骨髁间棘骨折患者6例的临床护理资料,评价护理效果。结果本组患者手术结果优5例,良1例。结论关节镜下双隧道交叉钢丝治疗胫骨髁间棘骨折,经科学的康复护理方法,可以减少术后并发症,有利于患者关节早日康复。

浅埋暗挖施工中的隧道交叉处理方案比较

北京美术馆东街热力联络线浅埋暗挖隧道与电力隧道正交,在保证安全和质量、节约工期和成本的前提下进行多方案比较,提出了解决浅埋暗挖施工中隧道交叉问题的处理方法。

相邻隧道交叉部位的地下水动态分析

本文旨在研究由古生代一中生代砂岩和粘板岩交互层构成的山区待建隧道与输水隧沿交叉部位施工时地下水问题的解决办法。在分析该三维问题时采用沿用至今的断面模型和平面模型的效果不佳。三维问题包括分布复杂的三前道交叉部位和断层破碎带的情况以及地形和地质的三维分布情况。在这种情况下，本文提出了三维模型分析方法，用以预测隧道工作面接近交叉区域时第一开挖阶段地对下水的影响，以及每一开挖阶段的地下水动态。

小净距立体隧道交叉段现场监测分析

为保证小净距立体隧道开挖过程中围岩之间的稳定性及支护体系的安全性,本文以新建隧道上跨既有隧道为工程背景,对隧道交叉段洞内外状态、拱顶下沉以及净空变形等观察及量测,分析新建隧道上跨施工时对下部既有隧道围岩力学动态响应及支护结构稳定性的影响。得到以下结论:①隧道上跨施工时,拱顶沉降累计最大值出现在靠近底板处,交叉中心点累计沉降值最小;②最大净空收敛出现在拱肩位置,拱腰和边墙位置水平收敛依次减小;③在交叉隧道施工及设计中,应对隧道底板及拱肩部分加强支护,并加强监控量测;④合理的开挖及支护方案能够有效地控制隧道交叉段围岩的拱顶下沉及水平收敛,能够降低新建隧道上跨开挖时对原有隧道的影响。

既有交叉隧道和站台下新建地铁盾构隧道施工变形预测模型研究

在地铁建设过程中,盾构施工对既有结构的影响一直是工程施工安全和效率的关键考量因素。文章运用有限元数值模拟方法,研究广州地铁隧道A盾构施工对相邻隧道B、C和站台D的变形影响,旨在揭示新建隧道下穿既有结构时的变形规律,并预测其影响范围。研究结果表明,变形最大值位于施工轴线最近点,随着与施工位置距离的增加而减小,变形主要发生在施工平行经过期间。地表沉降呈对称分布,最大值位于隧道中部,既有隧道连接处的von-Mises应力受新建隧道开挖影响较小,应力峰值随盾构施工推进而移动,但变化幅度有限。现场监测数据与数值模拟结果高度一致,可验证该模拟方法的有效性和可靠性。文章相关研究可为地铁工程施工提供重要参考,有助于优化施工方案,提高工程的安全性和效率。

基坑开挖引起下穿交叉隧道变形效应分析

以某地铁站换乘大厅工程为例,利用FLAC 3D数值模拟软件,分析总结了上跨深大基坑开挖对不同空间距离和分布形式的下穿立体交叉隧道的变形影响规律,并结合现场监测数据与数值模拟结果进行相互验证,结果表明:(1)基坑开挖卸荷对下穿隧道结构变形的影响主要表现为竖向位移,其变形量与基坑的空间位置和基坑岩土体开挖卸荷量密切相关;(2)1号线左、右线隧道全施工周期监测数据与数值模拟结果吻合较好,验证了数值计算方法对施工活动影响判断的准确性;(3)多种应力状态耦合的叠落隧道竖向位移受叠加效应影响显著,最大竖向位移位于影响因素较多的区域,最大竖向位移值为34.84 mm;(4)埋深较浅隧道对施工扰动比深埋隧道更加敏感,不同位置处的变形离散性更强,变形具有一定的整体性和协同性。

浅埋暗挖交叉相贯隧道施工力学行为试验研究

为完善浅埋暗挖交叉相贯隧道在施工过程中的受力形式及变形特征,依托青岛某地铁工程,根据所选地铁车站的地质条件及衬砌结构特点浇筑衬砌模型并配制围岩相似材料,利用模型试验对采用全断面法在Ⅴ级围岩环境下进行的风道和车站主体开挖过程的力学行为展开研究,并从隧道衬砌结构变形及地层内部位移变化规律两方面分析了浅埋暗挖交叉相贯隧道全断面开挖施工的力学行为。结果表明:对于交叉相贯位置处的隧道结构,已有隧道结构将改变后续施工隧道衬砌结构应变最大值及其出现位置;位于交叉相贯隧道结构附近不同象限内的围岩分别处于水平变形累加区和往复区;地表竖向变形最大点位于后续施工的车站上方且与交叉相贯位置存在一定距离,而在交叉相贯位置处的地表竖向变形值稍小;模型试验明确了交叉相贯隧道在施工过程中围岩及衬砌结构的变形特征,给出了隧道结构地表最大变形与施工步序间的时空关系;研究结果可为相关交叉相贯隧道结构的施工及设计提供依据。

引水隧洞交叉段爆破振动对既有铁路隧道影响研究

针对交叉隧洞爆破施工对原有隧道安全运营的影响,本文以新建瑞垟引水隧道为依托,采用理论计算进行振动安全验算,确保钻爆施工产生的振动控制在确定的标准之内,进一步结合有限差分动力分析方法,研究下穿施工过程中既有隧道结构不同部位的应力分布特征和振动传播规律,之后依据工程监测数据,对理论分析和数值模拟结果进行验证分析。结果表明:新建隧道爆破施工不会对既有隧道结构安全构成威胁,爆源位置对即有隧道的振动响应影响显著,爆源位置在交叉点处时既有衬砌在爆点附近断面右拱脚处振动速度达到峰值4.43 cm/s,同一特征部位峰值振速由最大峰值断面向两侧衰减,且远爆源侧衰减更快,爆破开挖对后方已开挖区域的振动影响略大于前方未开挖区域,现场振动监测得出的振速分布规律与数值模拟计算结果相吻合,实测最大振速值均小于安全控制标准,研究成果可为类似上下交叉隧道工程振动安全控制提供参考借鉴。

溶洞位置及尺寸对深埋零跨距立体交叉隧道稳定性的影响

以翠屏隧道为依托,对受溶洞影响下的零跨距立体交叉隧道施工全过程进行数值模拟,系统分析其受力变形特征,揭示了溶洞位置与尺寸对其稳定性的影响。结果表明:常规施工工法及支护条件下,不同溶洞位置与尺寸对隧道变形特征均有显著影响,但隧道整体稳定性仍然较好;溶洞位于立体交叉结构上下两侧时对隧道受力变形特征影响显著,左右两侧溶洞对隧道受力变形特征影响较小,其中位于上下两侧时位移最大增幅与降幅分别可达18%与12.7%;溶洞尺寸对近距离隧道的变形影响显著,尺寸越大对隧道变形特征的影响越剧烈。

空间小净距交叉隧道动力响应振动台试验研究

为研究空间小净距交叉隧道在地震荷载作用下的动力响应,开展了相似比为1∶50的振动台模型试验,设计并加载了5种工况水平向El-Centro地震波,通过采集的试验数据对隧道动应变响应进行了分析,并对交叉段及非交叉段围岩的加速度响应进行了对比研究,在此基础上使用反应谱理论对其动力特性与地震动之间的关系进行探讨。试验结果表明:上跨隧道的应变峰值均大于下穿隧道,同时上跨隧道的存在及围岩的挤密效应减弱了地震波对于下穿隧道的冲击作用;地震荷载作用下空间交叉隧道的动力响应具有一定的“滞后性”,上跨隧道的震害破坏出现时间较早且更为严重;围岩内部各测点的加速度放大效应都沿高程方向表现出显著的峰值特征,非交叉段的加速度响应在靠近上跨隧道拱顶处最为强烈,而交叉段却出现在靠近下穿隧道拱顶处;坡体各测点位移反应谱的幅值随输入地震波幅值的增大而逐渐增大,且卓越周期也随之增大,即卓越频率逐渐减小;弱震(0.1g)作用下,短周期(0.5~1.5 s)内反应谱曲线具有显著的峰值特征,而强震(0.6g)作用下,长周期(3.0~5.0 s)内反应谱曲线沿高程具有明显的放大效应。

新建公路与铁路隧道小净距交叉段施工方案研究

为探明公路与铁路小净距交叉段近接施工的相互影响及合理施工方案,依托甬舟公铁路隧道大交角小净距交叉段与小交角小净距交叉段,通过数值计算分析小净距隧道施工扰动、施工顺序、二衬施作时机、施工工法等影响,确定小净距交叉段的合理施工方案。研究得出以下结论:针对大交角极小净距交叉隧道,塑性区发生贯通,初支应力出现在交叉隧道连线;为减小塑性区、初支受力与二衬受拉,并避免铁路隧道拱顶隆起及公路隧道拱腰收敛过快增长,选择先铁路后公路的顺序;为减小支护受拉、横通道锚杆受力与铁路隧道初支受压并避免应力偏移选择全断面施工;针对小交角小净距交叉隧道,塑性区集中于隧道上下侧及交叉隧道中夹岩,交叉隧道水平变形连通并在公路隧道拱顶发生较大初支变形。先开挖铁路隧道塑性区分布及围岩隧道受力变形更优,在公路隧道开挖后再施作二衬会增大铁路隧道四周及拱底塑性区并造成围岩隧道受力变形增大,全断面在锚杆受力及隧道变形上最优因而被选用。

新建隧洞下穿爆破对公路隧道结构的影响:以温州市瓯江引水工程为例

为了探寻爆源逐步接近既有隧道情况下衬砌受爆破振动的响应规律、爆破荷载作用下的应力分布状态,结合温州市瓯海区西山隧洞工程,根据施工现场爆破监测数据和数值模拟结果对新建隧道爆破施工时相交隧道的安全性进行研究。研究结果表明,振速主要受到爆心距和装药量的影响,爆心距越小,装药量越大,振速峰值越高;爆心距决定隧道衬砌合速度峰值发生位置;衬砌合速度峰值位置同时是最大拉应力点;随爆心距的缩进,危险点从拱腰位置移动到拱脚。

立体交叉铁路隧道爆破振动效应的研究

依托京张高铁某交叉隧道工程,研究既有隧道二次衬砌在下部隧道爆破载荷作用下的动力响应特征。基于萨道夫斯基公式,以隧道交叉断面为界,研究交叉点分别位于掌子面前方及后方时对应的爆破振动峰值速度及振动主频率的衰减规律。为了弥补现有爆破安全规程中分段考虑频率影响方法的不足,通过回归分析的方式得到爆破振动峰值速度与主频率之间的数学关系,定量考虑爆破振动频率对爆破振动响应特征的影响。计算结果表明,综合考虑爆破振动频率与既有隧道自振频率的影响,优化计算得到的爆破振动峰值速度v_(PPS)小于实测振动数据v_(PP)。针对本交叉隧道爆破工程,下部隧道爆破施工对既有隧道的振动影响在可控范围内。

机动车辆荷载对空间交叉隧道结构动力影响

为研究机动车辆荷载作用下空间交叉隧道结构动力响应特性,以杭温高铁梧坞隧道与义东高速西甑山公路隧道交叉段为工程背景,建立了交叉隧道三维动力计算模型,利用ABAQUS子程序模拟机动车辆在公路隧道内行驶,得到行车公路隧道、相邻侧公路隧道、上跨高铁隧道在机动车辆荷载作用下的加速度、位移、应力动力响应特性,并通过计算行车过程中监测截面每一时刻的安全系数分析了各隧道衬砌结构安全度变化规律。结果表明:机动车辆荷载对行车隧道自身影响较大,影响主要集中在行车位置下方区域,车辆通过时拱顶处安全度降低最为显著;对于上跨高铁隧道和相邻公路隧道,行车公路隧道内的机动车辆荷载对其影响整体较小,且其影响程度与近接距离密切相关;相邻侧公路隧道响应主要集中在与行车隧道的相邻一侧,右方隧道行车时其仰拱中心的安全度降低最明显;上跨高铁隧道响应主要集中在隧道仰拱位置,下方隧道行车时其左拱脚处的安全度降低最多。研究结果可为空间交叉隧道、城市地铁等地下工程的日常运营监测提供依据,并为类似空间交叉隧道工程的设计优化提供参考。

车行横洞与隧道主洞交叉段局部失稳数值分析

以重庆涪陵聚云山隧道车行横洞与主洞交叉段施工出现裂缝为工程背景,对隧道内结构受力行为复杂的交叉段,采用数值分析方法建立三维有限元模型,分析该处结构的变形及应力分布状态。分析结果表明:地应力和结构应力集中是导致局部开裂并影响交叉段稳定性的两大关键因素,通过对交叉段实施加固措施可有效地保证结构的稳定性,同时给出提高交叉段稳定性在设计和施工方面的建议。