变坡面浅埋偏压小净距隧道围岩压力计算方法

为研究在考虑黏聚力和内摩擦角作用下对变坡面浅埋偏压小净距隧道围岩压力的影响,本文利用极限平衡法来求解变坡面浅埋偏压小净距隧道深、浅埋侧侧压力系数、围岩拱顶垂直压力和围岩两侧水平压力,推导出考虑黏聚力和内摩擦角的围岩压力计算方法,通过简单算例与已有规范公式和既有文献进行对比,验证本文公式的合理性,并探讨了深埋侧隧道水平侧压力系数影响因素。结果表明:水平侧压力系数随坡角的增加而逐渐增大,随夹角的增加而呈现不同的变化趋势,随黏聚力和内摩擦角的增加而逐渐减小,随埋深的增加而逐渐增加。在考虑黏聚力和内摩擦角的作用下,本文公式有利于考虑降雨等环境因素引起的岩土体力学参数的变化带来的对围岩不利影响,可为类似变坡面浅埋偏压小净距隧道结构设计和支护参数优化提供理论依据。

非线性破坏准则下深埋小净距隧道围岩压力研究

围岩压力大小是影响隧道稳定性的重要因素,也是进行合理支护设计与安全施工的前提。考虑围岩破坏的非线性特征,基于极限分析上限法推导深埋小净距隧道围岩压力公式,给出优化求解的过程,并与规范法进行验证对比,最后就相关影响因素做参数分析。结果表明:该方法与公路隧道设计规范的方法计算结果相对误差较小,且表现的规律一致,即两隧道内侧围岩压力大于外侧的围岩压力,也即中夹岩受力大,验证了本文计算方法的合理性;增大水平方向支护力,可有效减少隧道顶部的压力,提高隧道稳定性;竖向平均围岩压力随着净距的增大而增大,两者大致呈非线性相关的关系,增大幅度逐渐减小;围岩压力随着非线性Hoek-Brown准则中参数GSI、m_(i)、σ_(ci)增大而减小,所以对于软弱围岩,可以进行加固,改善自身力学性质,从而提高围岩自身承载力,减少隧道承受的围岩压力。

浅埋偏压小净距黄土隧道施工过程围岩压力分析

为解决在特殊地形条件下线、桥、隧的良好衔接和线路规划等问题,小净距隧道作为一种新型隧道结构能够适应比较复杂的地形,近些年来得到广泛应用。以某公路隧道为研究背景,通过建立浅埋偏压小净距隧道左、右洞相互扰动的围岩压力计算模型,结合相关规范推导了隧道施工过程中围岩压力计算公式以及适用条件,并对隧道各参数的变化对围岩压力的敏感性进行了研究。结果表明:(1)后行洞的开挖会使先行洞拱顶垂直压力变大,侧压力和水平压力减小;(2)双洞外侧围岩侧压力系数受围岩计算摩擦角、中间岩柱两侧摩擦角和偏压坡角的影响,而双洞内侧围岩的侧压力系数还受隧道埋深和净距的影响;(3)隧道拱顶垂直压力的分布受到隧道埋深、偏压角度和侧压力系数的影响,但是受到隧道埋深的影响最大;(4)隧道围岩水平压力的大小受到隧道侧压力系数和隧道埋深的共同影响,但是隧道埋深占主要作用,埋深越大,隧道受到的水平压力越大。

考虑底部隆起的浅埋双侧偏压小净距隧道围岩压力计算分析

为研究浅埋双侧偏压小净距隧道在开挖后底部隆起变形的围岩压力情况,采用极限分析上限法构建隧道破坏模式,推导了M-C准则下围岩压力计算式。运用Matlab软件,根据约束条件,求解围岩压力的最终解,将计算值与规范结果进行比较,验证所推公式的可行性,并分析推导公式中围岩压力与各影响参数间的联系。结果表明:随着隧道侧部和底部支护力系数、岩土体粘聚力和内摩擦角不断减小和隧道埋深不断增大时,围岩压力不断增加。当地表处于倾斜时,隧道两侧围岩压力明显不同,即随倾角的增大,隧浅埋侧围岩压力逐渐减小;但深埋侧则相反。这为浅埋双侧偏压小净距隧道的开挖、支护提供一定的理论指导建议。

偏压小净距隧道开挖方式优化的研究

为研究不同开挖方式对偏压小净距隧道的影响。本研究以重庆杨家坪隧道工程为依托,运用MidasGTS NX软件对其建立有限元模型,研究偏压小净距隧道的不同开挖方式在中岩墙加固前后对围岩应力、拱顶沉降和仰拱隆起等方面的影响。研究结果表明:对小净距隧道的中岩墙进行注浆加固,提高了土体强度,避免了中岩墙错动。在小净距隧道中岩墙开挖的各种方法中,采用CD法开挖的水平位移、拱顶下沉和仰拱隆起均优于CRD法和环形开挖留核心土法的。采取CD法开挖偏压小净距隧道可有效减小后行洞开挖对先行洞的影响。

小净距偏压平行公路软岩隧道大变形成因分析及处治措施研究

本文结合某高速山岭公路隧道在小净距条件下,穿越偏压地形、断层破碎带影响区出现的大变形、衬砌与仰拱开裂、地表边坡滑动综合性问题,全面分析成因;结合项目特点,针对性制定地表裂缝封闭并监测,洞内临时支护,先行加固已施工段落,后续变形监测同步的处治措施。总结了:①重视地质;②平行双洞掌子面空间错开;③分步进洞;④改进工法;⑤科学组织;⑥注浆处治,六条规律。相关结论可供类似高速公路隧道、铁路双线隧道等参考。

小净距隧道洞口段围岩变形与坡体稳定性分析

针对浅埋小净距隧道洞口段施工围岩-边坡地形偏压影响及施工过程中的危险施工步问题,引用强度折减法为依据,建立浅埋偏压小净距隧道的仿真模型计算隧道安全系数,并结合现场监测数据对比分析隧道稳定性,结果表明:隧道开挖会使边坡滑移范围向坡顶和坡脚扩展,滑体在隧道中夹岩处分流,使先行洞以扩张形变为主后行洞以压缩形变为主;先行洞内侧上部、外侧上部开挖及后行洞核心土弧形导坑开挖为围岩扰动相对较大施工步,中夹岩、左洞左拱脚与右洞右拱腰为小净距隧道围岩最危险部位,应针对工程实际偏压情况加强支护措施.上半断面的开挖过程造成的围岩扰动大于下半段面.

中隔壁法开挖工序对浅埋偏压小净距隧道稳定性影响研究

以中隔壁法开挖工序为研究对象,探讨不同的隧道开挖工序对浅埋偏压小净距隧道围岩变形、地表沉降和初支结构变形的影响。研究结果表明:中隔壁法反向开挖工序对围岩稳定性影响最小,同时若左洞先行则对右洞围岩稳定性影响较大,若右洞先行则对左洞围岩稳定性影响较大。

基于普氏理论的双洞小净距隧道围岩压力计算模型研究

为揭示深埋双洞小净距隧道围岩压力的变化规律,本文考虑了双洞隧道中岩柱的影响及不同里程段围岩岩质差异性的影响,深入分析了普氏理论围岩压力和附加承载拱引起的附加围岩压力,构建了深埋双洞小净距隧道围岩压力的计算模型。研究结果表明,深埋双洞小净距隧道围岩出现偏压现象,偏压程度与岩质呈正比,表现为围岩岩质越差,偏压的效果越明显,拱顶的围岩压力值越大,周边围岩压力值则越小,通过围岩压力计算值与监测值比较发现,左边墙、左拱腰、拱顶、右拱腰、右边墙的偏差率分别在4.29%~10.53%、5.06%~9.76%、1.22%~9.57%、3.13%~8.82%、1.96~8.16%之间,表明了本文提出的围岩压力计算模型的合理性。研究结果可为隧道施工与监控量测提供参考。

浅埋偏压小净距隧道进洞技术控制要点

导致隧道偏压的原因一共有三种即施工、地质和地形偏压,在确定隧道结构地形偏压及地质偏压后,需适当使用合适的施工工序及方法,施工方法减少了施工过程中及施工结束后对地形、地质偏压对结构内力的影响,有着十分巨大的现实与工程意义。文章以浅埋偏压小净距隧道以巴岳山隧道为例,通过对软弱围岩小净距严重偏压隧道围岩压力进行分析,以获取了洞口施工顺序,然后,论述了浅埋偏压小净距隧道进洞技术控制要点,以供行业人士参考。

偏压隧道合理净距及中夹岩柱稳定性分析

为确定偏压隧道的合理净间距,提出有效的围岩稳定性控制方法;通过数值模拟计算,确定了偏压条件下清泉隧道的最小合理净距;根据普氏理论的经验公式对小净距隧道的内外侧垂直压力与两侧水平压力进行计算,分析了锚杆支护、喷射混凝土支护、锚喷支护以及锚喷+中夹岩柱长锚杆支护四种条件下中夹岩柱的稳定性。结果表明:通过分析中夹岩柱位置的塑性区分布情况,确定偏压条件下清泉隧道的最小合理净距为1.5倍开挖半径;通过现场应用可知,锚喷支护与中夹岩柱长锚杆共同作用,能有效控制塑性区发展并取得较好的支护效果。