多因素引发的公路隧道偏压效应分析

针对鄂西北某高速公路隧道出口段由地形因素与顺层结构面因素共同引发的偏压问题,运用离散元方法进行数值分析。结果表明:多因素偏压下围岩压力分布极不均匀,表现出大小相间的分布形式,该值较地形因素与顺层结构面因素各自引发偏压下围岩压力之和高37%,偏压侧与非偏压侧围岩压力差值较各单因素偏压之和高23%,初期支护结构内力甚至呈现数量级式增长,三者均表现出多因素偏压下的附加效应。多因素偏压下,初支结构在水平方向表现为扩张变形,而竖直方向上则表现为非偏压侧上升、偏压侧下沉,呈现出顺时针方向旋转的"压旋效应"。在围岩压力分布、初期支护结构内力及变形方面,顺层结构面因素均较地形因素影响显著,表现出控制性作用。

偏压隧道偏压应力比特征分析

偏压隧道是公路和铁路建设中经常遇到的隧道类型,由于其受力的不对称性及设计、施工的特殊性,一直是隧道施工研究的热点。以往针对偏压隧道的研究主要集中在偏压隧道的成因、围岩稳定性、应力应变分布规律及施工影响等方面,但缺少对偏压隧道偏压应力比以及公路、铁路设计规范给出条件的偏压应力比的研究,而且公路和铁路设计规范中给出的偏压隧道对应的坡面倾角和隧道埋置深度缺少相关理论来支撑。本文针对铁路双线隧道设计规范给出的临界坡度和覆盖层厚度条件,采用数值模拟的方法,求出地形偏压隧道对称位置的应力比值,定量分析了规范给定条件下偏压应力比的特征值。结果表明:在保证安全的前提下,当Ⅲ级围岩拱肩应力比大于7.45、Ⅳ(土)级围岩拱肩应力比大于2.23、Ⅳ(石)级围岩拱肩应力比大于3.34、Ⅴ级围岩拱肩处应力比大于1.06时,可将隧道考虑成偏压隧道,从而为定量判别偏压隧道提供理论依据。

和龙沿江公路傍山隧道偏压特征分析

傍山隧道作为一种偏压隧道,其潜在的灾害问题非常突出。通过具体的工程实例,采用有限元方法进行了隧道偏压特征分析,阐述了偏压隧道围岩受力变形特征。在应力特征上,表现为临江面硐壁应力较内壁应力值偏高,最大值达1.36 MPa,而内壁应力最大值仅为1.13 MPa。偏压主要集中在外侧硐底拱肩处,即内、外两侧拱肩处围压不对称分布,外侧拱肩部位形变压力增大。位移特征上,表现为以内侧硐底为支点,向临空面方向偏移的扁形曲线。其水平向的最大位移偏移量约7.4 cm,竖直方向最大位移偏移量约4.1 cm。且边墙位移不对称分布,不出现底拱位移曲线的特点。

隧道偏压明洞错台成因及工程对策

明洞衬砌结构对隧道工程安全运营起到至关重要的作用,衬砌发生错台会对隧道洞口结构安全产生严重影响。针对华东地区某公路隧道偏压明洞段衬砌错台等病害,采用现场调研和数值模拟相结合的方法分析其产生原因,并提出相应的对策。研究成果表明:隧道错台主要与边坡坡体浅层土体的侧压力有关,建议对边坡进行位移监测和对边坡坡脚位置及抗偏压墙处采用反压回填法进行处治,实施效果较好,可为类似隧道病害的整治提供参考。

论隧道偏压段的稳定控制

对目标隧道偏压段出现的病害特点和原因作了具体分析,针对其出现病害的特点和原因对偏压段的控制和支护方案作了优化研究,提出支护方案,同时对在施工过程中由于地质条件的变化可能会出现的问题提出了应急预案和施工建议,此方案在后面的施工过程中对偏压段的治理起到了很好的效果。

富溪连拱隧道偏压段现场监控量测分析

详细介绍了铜黄高速公路富溪连拱隧道洞口偏压段现场监控量测结果和分析,同时结合隧道施工情况,分析了富溪偏压连拱隧道围岩周边位移、拱顶下沉、支护结构受力及地表沉降的特点,提出了工程措施,及时有效地指导了隧道的支护和加固,保证隧道施工安全。

回头沟隧道偏压段围岩与初衬间压力监测结果分析

相比于一般隧道,偏压隧道常常位于隧道洞口浅埋段,其围岩破碎,地质环境条件差,围岩荷载不对称,给隧道施工和稳定性带来一定影响。以回头沟隧道为依托工程,在洞口段选择监测断面,根据隧道围岩与初衬间压力的监测结果,分析围岩压力的大小、变化规律;分析是否存在偏压现象及隧道的稳定性,得出了相应的结论。

山区高速公路隧道偏压浅埋洞口段施工技术探讨

针对山区高速公路隧道偏压浅埋洞口段施工,从施工原则、施工加固方案等方面进行系统阐述,为类似工程提供参考。

隧道偏压进洞施工技术研究

隧道建设的地理环境一般都相对复杂,因此常常给施工带来技术上的难点和潜在的安全隐患。目前来看,很多建设单位都只注重于施工的效率,并不重点对工程质量进行把关,再加上年久失修以及复杂的地理条件因素等影响,隧道就会出现偏压的情况。为此,专门针对隧道偏压的一系列问题进行专门的探讨和研究。

高速公路双连拱隧道偏压浅埋段施工的工艺与技术

在高速公路双连拱隧道修建中．通常会出现浅埋偏压的情况，特别是在隧道进出口处和沿山傍河处浅埋偏压隧道围岩多为IV级以上软弱围岩，力学性质复杂，而且受偏压影响．地应力分布不均．这就使浅埋偏压隧道稳定性分析变得很困难，使得在隧道进洞施工中很难实现施工质量以及安全控制。因此．如何采取科学合理的施工工艺和技术来确保双连拱隧道偏压浅埋段施工是非常重要的。

隧道偏压特性数值模拟研究

近年来隧道的灾害问题随着隧道的扩展速度在不断增加,病害隧道对于人民生命财产的威胁日益增大。本文依靠攀西地区某在建水库泄洪洞建设为工程背景,利用FLAC3D对9种不同埋深下的隧道建立模型,对隧道偏压特性数值模拟研究,又通过隧道偏压系数计算隧道整体偏压系数值变化情况,得出滑移面与隧道偏压影响之间的关系。另通过建立三种均在33m埋深下,与滑移面不同垂直距离的隧道模型,得出隧道受偏压影响主要是来自于边坡滑体,与隧道的埋深无较大关系的结论,为隧道的安全生产提供了依据。

木强隧道偏压浅埋段施工方法

分析了广州市北二环高速公路木强隧道右洞出口K31+0 4 0～K31+0 96施工中的重点和难点 。

浅埋隧道偏压处理的施工技术

结合2号浅埋隧道的施工实际,介绍了枣槐岭在平均覆盖层1.5 m厚、位于高边坡山脚严重偏压情况下隧道施工方案,并对该隧道出口段的主要施工步骤进行了阐述,为今后类似的偏压隧道的施工提供借鉴.

地震波斜入射下浅埋偏压双隧道地震响应分析

浅埋偏压隧道上覆岩土体薄弱,承受荷载不对称,在地震作用下的动力稳定性较差且易发生灾害。为研究其在地震作用下的动力响应特征,首先,基于波动理论将地震波转换为黏弹性人工边界上的等效节点荷载,建立了SV波斜入射时的荷载计算公式;其次,在ANSYS中编制APDL程序实现了黏弹性人工边界的自动生成和地震荷载的自动输入;最后,基于该输入方法,研究了某浅埋偏压双洞隧道在不同洞距时衬砌主应力的分布规律。结果表明:地震波斜入射时两隧道衬砌应力均为不对称的X型分布,随着洞距的增大,深埋侧隧道应力分布逐渐趋于对称,浅埋侧隧道应力分布无明显变化;当洞距达到4D(D为最大洞径)后,浅埋侧隧道对深埋侧隧道的影响可以忽略。因此,认为地震波斜入射时浅埋偏压双隧道的合理洞距为4D。

基于矢量IMs的浅埋偏压黄土隧道地震易损性

为从概率角度对浅埋偏压黄土隧道的地震易损性进行定量评价,采用基于黏弹性边界的波动输入方法,并通过增量动力分析对土-结构相互作用有限元模型进行大量非线性动力时程计算,评估20个地震动强度参数(IMs),然后基于标量IM和矢量IMs分别对浅埋偏压黄土隧道展开地震易损性分析.结果表明:地表峰值速度(效益性指标ζ=0.15)是最适合的IM,其次是速度谱强度(ζ=0.20)和谱速度峰值(ζ=0.22);相比于标量IM,基于矢量IMs的拟合效果更好,可降低结构损伤预测的离散性;在建立地震易损性曲面时需考虑2个IMs之间相关性的影响以确定曲面的有效取值范围;采用标量IM会低估或高估隧道实际的损伤概率.基于矢量IMs可对隧道的地震易损性作出更准确的评估.

特大断面浅埋偏压隧道双侧壁工法工序优化分析

4车道特大公路隧道因其跨高比大,浅埋偏压状况下如何保证工程施工安全,优化其施工工序和发现隧道围岩变形规律有较高研究价值。以单向4车道前鸥隧道为研究背景,通过现场跟踪监测和有限元计算方法,分析不同施工工序变形规律。分析结果表明:先开挖左、右侧导洞再开挖核心土工序产生地表沉降比先开挖上半部再开挖下半部工序产生地表沉降小;不同工序均呈现深埋侧地表沉降大于浅埋侧地表沉降不对称沉降槽;先开挖深埋侧工序比先开挖浅埋侧工序产生的地表沉降小;一次拆除20m竖向临时支撑引起的地表位移及洞周位移均较大,宜减小竖向临时支撑拆除长度;工作面距离观测断面2D(D为初支形成后隧道跨度)时,开挖对变形影响较小,是施作二衬的合适时机。

浅埋偏压小净距隧道管棚支护参数优化研究

为研究浅埋偏压小净距隧道管棚+超前小导管联合超前支护参数对隧道支护效果的影响,依托彝良隧道洞口段工程,通过FLAC3D建立不同管棚注浆加固区厚度、长度、直径、环向间距和外插角度等参数下的三维模型工况,分析各管棚参数对围岩位移的控制效果。结果表明:增大管棚注浆加固区厚度、直径和长度可降低围岩位移,注浆加固区厚度为3 m、管棚直径为100 mm和长度为40 m较佳;随管棚外插角度和环向间距的增加,围岩位移逐渐增大,管棚外插角度为2°和环向间距为0.3 m较为合适。在管棚合理支护参数选择的基础上,将模拟值与现场监控量测值对比,验证所选支护参数的合理性和可靠性。

偏压山岭隧道半明半暗施工关键技术研究

以包谷山隧道浅埋偏压段工程为依托,通过对半明半暗施工技术进行详细阐述,结合现场监控量测结果,对该技术的施工可靠性进行了分析研究。结果表明,在偏压区段采用该工法施工能够有效降低对周围围岩的扰动,但仍需加强对明挖区间段的监测,以便及时采取相应措施。此外,针对数据分析结果,提出了一系列相应的施工指导措施。

浅埋偏压隧道在变坡面下围岩压力计算分析

为研究浅埋偏压隧道在变坡面下合理的围岩压力的计算方法,该文建立浅埋偏压隧道在变坡面下围岩压力计算模型,运用极限平衡原理推导围岩压力计算公式。引入中间变量β′,将其作为选取变坡条件下的偏压隧道围岩压力计算方法的依据,并将该文推导公式对比规范公式计算值与隧道围岩压力实测值进行验证。研究结果显示:经对比验证,该文公式具有合理性与实用性。且由计算公式分析可得,当自然坡度角增大,水平侧压力系数λ_(1)随之增大;当黏聚力增大,水平侧压力系数λ_(2)呈先增大后减小趋势;当变坡角度增大,水平侧压力系数λ_(2)将会减小。研究表明:偏压隧道存在变坡会影响隧道变坡段一侧的围岩压力,因此利用该文变坡条件的围岩压力计算公式是必要的。

浅埋偏压铁路隧道爆破施工中的超挖控制与优化

[目的]隧道施工的超挖现象会影响隧道开挖的顺利进行与安全性,并且增加施工成本并降低经济效益。隧道施工超挖主要是由爆破施工不合理导致的。为了在根本上解决超挖问题,须对爆破设计及爆破施工工艺进行研究并优化。[方法]结合重庆铁路枢纽东环线(重庆东环线铁路)浅埋偏压上下交叠铁路隧道工程,通过理论分析和现代计算机技术,分析了拱顶、拱腰和拱脚超挖现象的原因,对钻孔位置进行动态优化设计,提出了超挖控制措施和解决方案。[结果及结论]隧道拱顶处的超挖主要由于爆破后机械开挖对破碎区围岩的二次扰动导致,拱腰和拱脚的超挖主要由爆破用药量及钻眼施工的不恰当引起。不仅如此,节理裂隙的存在,也会导致围岩强度大幅降低。因此,应在拱顶处适当爆破欠挖,以降低对围岩的扰动,后续再配合人工和机械开挖修边,进而降低超挖量。其次,根据围岩属性,并基于GA.SVR模型与遗传算法,对炮眼间距进行合理优化。现场监测结果表明,在未采用最优炮眼间距的初始阶段节理发育地层,开挖产生的超挖量约为40 cm,而采用最优炮眼间距后,该超挖量降至9 cm左右,说明设计间距的优化能有效控制隧道超挖。上述成果可为类似工程提供借鉴和参考。