基于滑移线网络法的黄土隧道坍塌拱分析及其承载评价

针对隧道稳定分析计算方法复杂、计算量大等问题,基于滑移线场提出一种简洁方便的图解法具有重要的理论意义和工程意义。首先发展完善了无支护黄土隧道全断面围岩滑移线网络图分析方法,然后,通过MATLAB实现了滑移线网络法的可视化分析程序,结合试验性黄土隧道塌落监测成果验证了无支护黄土隧道全断面围岩滑移线网络图分析方法的分析程序,最后,评价分析了黄土抗剪强度内摩擦角和黏聚力对黄土隧洞围岩坍塌范围及土拱极限承载力的影响。结果表明:黄土土拱极限承载力随黏聚力的增大而增大且敏感程度升高,黄土土拱极限承载力随摩擦角的增大而减小且敏感程度降低,坍塌范围随摩擦角的增大而减小。

深埋老黄土隧道围岩劣化对支护受力影响分析

为解决围岩劣化所导致的深埋老黄土隧道初期支护破裂问题,以蒙华铁路阳山隧道深埋老黄土围岩劣化初期支护破裂段为工程依托,通过补勘、数值分析、应力监测等手段对深埋老黄土及围岩劣化工况的支护受力特征作对比分析,得到如下结论:1)在原围岩参数工况下,喷射混凝土全环受压,上台阶喷射混凝土受力较大,最大压应力位于拱顶,同时上台阶拱脚有较大剪切应力;2)在围岩劣化但未形成连续滑移面的工况下,上台阶的弯曲压应力显著增大,最大压应力仍位于拱顶,且上台阶拱脚处易发生压剪破坏;3)在围岩劣化且形成连续滑移面的工况下,最大剪切应力与最大压应力位于同一位置——滑移体与衬砌接触的上部边界,此处易发生压剪破坏且位置随着破裂滑移面的变化而变化,分布范围在上台阶拱腰至拱脚处。

行车线下修建黄土浅埋双线隧道

宝兰二线新曲儿岔隧道出口长194m的地段位于第四系黄土地层中,隧道具有浅埋、双线、偏压和洞顶有既有线列车动载等特性。针对工程条件,采用了中隔墙法施工,施工过程中强化了围岩和衬砌的变形量测和动态分析,对于复杂条件下围岩和衬砌的变形和受力条件取得了一定认识,工程取得了成功。

基于剪切滑移线理论的软岩连拱隧道喷锚支护数值模拟

软弱围岩隧道开挖卸荷形成楔形塑性区,基于RABCEWICZ L V等提出的剪切滑移线理论,计算锚杆、喷层、钢筋网、钢拱架等一次支护结构在剪切区高度上提供的支护抗力,反向施加在开挖轮廓面上;对贵阳轨道交通2#线某段连拱隧道进行数值建模,采用中导洞+台阶法施工方案,模拟其开挖支护过程,得出变形破坏效应,并与现场监测的典型断面地表沉降、边墙收敛及顶拱沉降等数据进行对比。计算结果表明:喷锚支护措施使得围岩及地表沉降、水平变形减小,有效缓解隧道开挖后的应力集中现象,重力式中隔墙在隧道开挖过程中的连拱效应明显,支护结构与围岩一起发挥了共同承载圈作用,隧道的整体稳定可以得到保证。

复合地层盾构隧道围岩压力计算方法研究

当前复合地层中盾构隧道的建设大量涌现,而对于复合地层中盾构隧道围岩压力的计算尚存争议。鉴于此,通过分析经典修正惯用法在复合地层围岩压力计算中存在的问题,分别提出盾构隧道位于软硬土复合土层及软土硬岩复合岩土层的荷载计算模式,并基于极限状态理论范畴的滑移线理论推导复合土层下部主动土压力的计算公式。最后,针对实际工程中出现的以上2种典型复合地层,采用提出的计算方法与修正惯用法及实测结果进行对比。结果表明:修正惯用法的荷载模式过分夸大了隧底被动反力,造成计算得到的围岩压力与复合地层隧底的实际受荷状态不符,使隧道底部的变形计算结果出现向上的位移,且所得内力与实测结果相差较大;而采用提出计算方法得到的围岩压力与实测值更为吻合,隧道变形计算结果更合理,所得内力分布更符合实际,量值与实测值偏差较小,验证了所提计算方法的正确性及可靠性,可为复合地层盾构隧道的设计和研究提供参考。