山岭公路隧道CD法开挖过程安全稳定性分析

不良地质条件下大断面隧道的开挖常采用CD法,在开挖过程中,完成最后一部台阶开挖后隧道全断面成型,这时需要及时对断面进行支护,以防止诱发隧道局部大变形甚至坍塌。为了预防隧道局部大变形或坍塌的发生,笔者以济潍高速某山岭隧道CD法开挖为研究对象进行全过程动态监测,采用有限元软件MIDAS 2020对台阶法开挖最后一部进行全过程的高仿真度模拟。研究结果表明:隧道沉降、收敛监测所得到的实测拟合曲线与有限元软件计算所得的模拟曲线基本吻合,通过选择合适的开挖步长,CD法开挖能够有效减小拱顶沉降和洞壁的收敛。短台阶法开挖和适时支护是控制隧道围岩变形,保证其安全稳定的关键,可以有效地保证浅埋大断面隧道的安全与长期的稳定。

CD法隧道开挖阶段模型及中隔壁形状性能研究

为研究CD法暗挖隧道开挖阶段初期支护受力状态,分析弧形、折线形、直线形中隔壁形状对其受力的影响,本文以某地铁工程为依托,考虑围岩的弹性抗力,建立Midas平面杆系有限元模型,分施工阶段进行分析比较。得出中隔壁形状会影响初期支护的力学状态,弧形中隔壁时初期支护内力分布最合理,在黏质粉土地层,三种形状均能满足开挖阶段受力要求。通过现场试验数据分析,验证结论的合理性,得出在一定条件下,黏质粉土地层CD法隧道可以采用直线形中隔壁代替弧形中隔壁,制作安装简便快捷,可重复使用,开挖方便易控制,加快施工进度,节约工程成本。

大断面暗挖隧道“CD法+盾构空推”组合施工技术研究

以广州地铁18和22号线广州南站衔接工程项目为案例,采用“CD法+盾构空推”施工法,解决站后137.05m暗挖隧道施工难题,成功完成下穿广州市轨道交通二、七号线工程广州南站主体结构,及二、七号线明挖区间隧道、地铁二号线广州南站I1出入口、南站客运站一期绕行车道以及侧穿高铁广州南站东广场等建构筑物,在安全、质量、进度、节能环保、经济效益等方面成效显著,可以为类似地铁施工提供参考。

复杂环境下超大断面隧道开挖类CD法施工技术研究

在超大断面隧道施工中,洞身开挖举足轻重,尤其在临近道路或建筑物、埋深浅、地质围岩情况较差等复杂环境中,科学合理的开挖方法,在保证施工安全的同时,能有效减少施工工期,降低工程成本,施工过程中通过监控量测对拱顶下沉、周边位移、拱架内外力、围岩压力、支护应力等进行实时监测,有力证明开挖方法切实可行,该方法的成功应用,不仅使隧道开挖比原计划提前20天,还节省工程成本约100万元,对类似隧道开挖提供极高借鉴价值。

CD法开挖隧道的顶板破坏机理分析

在隧道修建过程中,CD法被广泛用于软弱围岩隧道和大断面隧道的修建。工程经验表明,CD法比全断面法更能够减少对隧道的扰动,降低顶部围岩塌陷的可能性,但目前对该经验的认识仍缺乏足够深入的了解。比如,CD法隧道顶部的塌陷机理,相比全断面法的定量优势比较等。为此,提出了一种预测CD法开挖隧道顶板破坏机理的运动学方法。推导了确定塌块形状的理论解。所提出的方法与全开挖方法进行了比较,证明了方法的合理性和CD法开挖的优越性。研究发现,与全断面开挖的结果相比,CD法开挖可以显著降低顶板坍塌的高度,提高顶板稳定性的安全系数。

软弱破碎围岩隧道开挖支护中CD法与环形开挖留核心土法对比分析

针对Ⅴ级围岩隧道岩体破碎,开挖中易发生松动变形、掌子面挤出、拱顶坍塌及地表沉降过大等病害的问题,基于FLAC 3D有限差分软件,对采用环形开挖留核心土法及中隔壁法(CD法)施工过程中围岩应力、位移和塑性区范围发展情况进行对比,分析不同开挖支护方法对围岩稳定性的影响。结果表明,相较于环形开挖留核心土法,CD法具有施工扰动小、初期支护封闭早、围岩位移及塑性区面积较小的优点,更适合于Ⅴ级围岩隧道的开挖支护。

隐式中墙复合式连拱隧道CD法施工模型试验研究

为了深入研究新型连拱隧道——隐式中墙复合式连拱隧道CD法施工过程中,围岩变形和初支结构的受力特征,该文依托重庆沙坪坝站铁路综合交通枢纽工程,通过模型试验再现了隧道施工过程,分析了不同开挖步序下围岩的变形以及初支结构的受力变化规律。结果表明:(1)模型试验验证了数值模拟中对施工步序优化后围岩的沉降规律,实测沉降数值与数值模拟结果相符合;(2)双连拱隧道初支结构在加载破坏时,中墙上方的变截面处最容易开裂,并迅速形成通缝,验证了需对中墙采取优化措施的必要性;(3)双连拱隧道初支结构加载时,其内力值均较小,与数值模拟结果基本吻合,满足设计要求。

软弱围岩隧道CD法和台阶法施工力学行为分析

为分析软弱围岩隧道在不同开挖方法过程中稳定性以及拱顶沉降变化规律,以某隧道工程实例为背景,借助有限差分软件FLAC^(3D)数值模拟并和实际监测数据对比分析,研究软弱围岩隧道在CD法和台阶法两种不同开挖方法施工过程中围岩变形、应力变化和围岩塑性区分布规律。实际监测数据和模拟计算结果均表明,采用CD法开挖断面关键点位移和应力明显小于台阶法,随开挖步影响范围也比台阶法要小。总之CD法较台阶法能更好控制围岩变形和应力发展,塑性区分布范围也明显小于台阶法。

双侧壁导坑与CD法对超大断面隧道开挖影响分析

随着高等级公路的大量建设,超大断面隧道不断涌现。目前对超大断面隧道力学性质与支护结构机理及其施工方法的研究仍然不足。以郑州市中原路西延线韩门超大断面隧道为工程依托,采用有限元分析方法,对超大断面隧道开挖过程进行有限元模拟,揭示双侧壁导坑法与CD法开挖方式下隧道围岩的变形规律、应力分布特征等,为超大断面隧道设计和施工提供理论依据,并通过现场监测予以验证。揭示大断面隧道开挖变形机理,优化施工技术,以指导超大断面隧道设计和施工。

偏压隧道CD法导坑开挖顺序数值分析

根据隧道开挖与支护过程中围岩应力变形规律,提出"二次平衡"概念.基于浙江省境内一偏压公路隧道的设计、施工以及地质情况,采用有限元软件ADINA模拟CD法不同顺序开挖导坑的施工过程,对比分析地面、围岩位移以及初期支护和二次衬砌的最大主应力.结果表明:地面沉降以及围岩最大位移都与导坑开挖顺序有关.从埋深大的一侧开挖导坑比从另一侧开挖导坑初期支护最大主应力小21.6%,二次衬砌最大主应力小35%.拱底是支护结构的薄弱部位,在设计、施工时要引起足够的重视.最后经过综合分析,确定了从埋深大的一侧导坑开挖为优选方案,可为同类隧道的设计、施工和研究提供有益的借鉴和参考.

超大跨度隧道上台阶CD法施工技术探讨

为了解决传统CD法在大跨隧道Ⅳ级围岩施工过程中的低效率、误工期问题,以山东滨莱改扩建项目5座双向8车道隧道为工程背景,通过对乐疃隧道、佛羊岭隧道Ⅳ级围岩将传统CD法创造性改进为上台阶CD法开挖工艺,该法在保障安全质量前提下,确保了工期,大幅节约成本,应用成效突出,可供今后类似工程施工参考。

四车道大断面浅埋偏压隧道CD法开挖数值模拟分析

基于某偏压公路隧道的设计、施工以及地质情况,采用有限元软件midas模拟CD法不同顺序开挖隧道的施工过程,对比分析围岩位移以及支护内力情况。结果表明:从埋深小的一侧开挖比从另一侧开挖的隧道围岩位移、支护内力值都要小。最后经过综合分析,确定了从埋深大的一侧导坑开挖为优选方案,可为同类隧道的设计、施工和研究提供有益的借鉴和参考。

CD法结合双排注浆小导管在处理公路隧道塌方中的应用

108国道改建工程南村隧道在穿软弱破碎围岩带时发生坍塌,施工中采用CD法开挖结合双排注浆小导管超前预加固的处理方案,在控制沉降和收敛方面效果显著,为隧道施工能安全通过塌方段起到了关键的作用。

大断面隧道CD法和CRD法施工力学特性分析

文章以某四车道公路隧道为工程依托背景,分析了大断面隧道的施工理念及施工工法,建立了反映大断面隧道CD法和CRD法施工的动态模型。基于有限元的方法,分析了两种开挖工法下地表沉降、隧道位移收敛值、掌子面挤出位移、衬砌内力等控制指标,得出了一些适用于大断面隧道施工的重要结论,以期指导同类工程。

CD法隧道开挖施工技术

结合工程实例,介绍Ⅱ、Ⅲ类围岩CD法施工采用导坑法分步开挖、衬砌的施工方法。

基于CD法的深埋隧道支护系统数值模拟分析

采用FLAC^(3D)有限差分法软件建立了深埋隧道的三维数值模型,从围岩的塑性区、位移场、应力场和锚杆内力4个方面来分析锚杆、喷射混凝土以及二次衬砌的支护效果。研究表明,锚喷支护有效地控制了围岩塑性区的发展、显著减小了围岩的位移和应力,维持了围岩的稳定性。二次衬砌支护效果不太明显,主要发挥安全储备的作用。

CD法开挖小净距公路隧道的优化研究

采用CD法对浅埋小净距公路隧道在不同开挖顺序下进行施工力学数值模拟。通过对不同开挖顺序时的围岩位移和应力进行分析和比较,数值结果表明:在采用CD法施工时,不同的开挖方式最终位移和应力相差不大。综合考虑开挖过程中围岩应力和位移可知,采用先封闭先行隧道,再开挖后行隧道远离先行隧道侧的开挖方式较为适宜。

半部CD法在超大断面隧道中的应用

以港沟隧道为工程背景,结合CD法、环形预留核心土法的开挖原理,详细介绍了半部CD法施工工艺及施工要点,并对此法的优缺点进行了分析。

CRD法和CD法施工对浅埋暗挖大断面矩形隧道围岩变形的影响

以深圳地铁8号线盐田港西站B出入口暗挖段隧道工程为依托,应用FLAC3D软件对CRD和CD两种施工方法进行模拟分析,重点研究了2种工法隧道围岩和地表的变形规律,结果表明:CRD法和CD法施工过程中地表最大沉降量分别为5.36 mm和5.59 mm,雨水箱涵最大位移分别为7.62 mm和7.88 mm,初衬结构最大位移分别为12.66 mm和14.88 mm,隧道垂直位移最大值为11.06 mm和11.67 mm,水平位移最大值均小于1 mm。CRD法和CD法均可控制浅埋暗挖大断面矩形隧道地表沉降。