大跨度连拱城市隧道总体设计要点分析

依托岳阳市畈中路来米坡隧道这一国内少见的大跨度连拱双向六车道城市隧道,从隧道选线、断面布置、结构设计、进出洞方案等关键节点进行详细分析和针对性设计,以期提供安全、可靠、经济的隧道设计参数,确保工程安全可靠。

连拱小净距隧道爆破施工设计与优化

以新民隧道某连拱小净距隧道工程为例对连拱小净距隧道工程爆破施工的设计和优化进行探索。该隧道地质条件复杂,工程要求严格。针对该隧道特殊条件,在钻爆法开挖进行了爆破施工设计方案的优化,并探讨了爆破振动的校核与控制方法。通过对不同围岩条件的爆破方案优化,降低爆破振动对隧道稳定性的影响,为该工程施工提供了技术支持。

隧道围岩结构面倾角对诱发岩爆的影响研究

为了解结构面倾角对诱发岩爆动力失稳行为的影响,通过采用GDEM数值模拟软件,开展了含不同角度闭合多节理的直墙拱形隧道在全断面开挖卸荷作用后对诱发结构面型岩爆的数值模拟研究,分析了隧道在开挖卸荷下围岩的裂纹扩展行为、应力变化、碎块体的体积与块体的弹射速度等力学特征。研究表明,由于围岩内节理倾角空间位置的不同,导致在隧道开挖卸荷后,容易在节理尖端围岩处形成应力集中,造成不同程度的应力重分布,改变了围岩裂纹的扩展行为和承载能力。且围岩破坏模式受结构面倾角的影响明显,缓倾角强化了结构面的抗剪切作用,不易形成岩爆。陡倾角易诱发压剪滑移破坏,诱发岩爆。研究结果对含节理隧道的开挖设计与灾害防治有重要的工程意义和学术价值。

基于数值模拟的连拱隧道所受应力和塑性区研究

连拱隧道开挖完成后是否达到工程要求,对此本文结合一实际连拱隧道工程,利用数值模拟对开挖后衬砌的应力、塑性区和岩土体的塑性区进行了研究,研究结果表明:(1)衬砌进口处出现部分应力集中,但是数值控制在工程允许的范围内,不会对工程造成安全隐患;(2)衬砌所受的弯矩分布较为均匀,可知衬砌所受的弯矩分布合理;(3)衬砌没有发生塑性变形,地面以下10 m岩土体范围内出现部分塑性区,此部分塑性区是由于隧道开挖扰动造成的。以上的研究可供类似的连拱隧道工程提供参考。

基于离散-连续耦合方法的隧道压力拱特性研究

隧道压力拱问题一直是隧道工程研究的关键问题,目前常用的连续介质数值模拟方法对于隧道压力拱特性的微观研究有所欠缺,而擅长微观力学研究的离散元数值模拟方法对计算机存储空间和计算时间的要求太高。基于现有离散-连续耦合思路,通过力的传递实现离散-连续模型的耦合;研究了耦合算法中的平均应力计算方法、平均应力计算区域面积及耦合程序遍历颗粒方法;基于自行开发优化的离散-连续耦合程序,模拟了隧道开挖后的围岩受力特性,研究了隧道压力拱形成机理及压力拱特性;计算了埋深分别为10 m,14 m,18 m,22 m,26 m,30 m和34 m情况下的隧道开挖产生的压力拱应力集中等效区域,揭示了隧道压力拱随着隧道埋深的变化规律。研究结果表明,自行开发优化的离散-连续耦合程序能在保证计算精度的前提下,充分发挥离散元方法在微观力学研究方面的优势;隧道开挖后,开挖面周边范围出现层状压力环,但在拱顶和仰拱底附近区域的围岩压力环的环间接触力降低,围岩承载能力急剧降低,形成压力拱;随着隧道埋深的增加,隧道压力拱应力集中等效区域减小,隧道周边围岩的压力拱承载能力越来越大;但当隧道埋深达到一定界限后,隧道压力拱高度趋于稳定。

连拱隧道围岩压力计算方法初探

通过数值模拟及理论分析等手段对隧道压力拱的产生范围及受力机理进行研究,提出了压力拱内外边界的判定方法。在此基础上,指出隧道围岩压力是由压力拱内边界以下土体松动产生的松动压力,以及压力拱自身土体压缩形变而作用在支护结构上的压力共同作用所产生,并提出了基于压力拱受力机理的围岩压力计算方法。然后通过对围岩压力的各影响因素进行敏感性分析,可得围岩压力影响最敏感的因素是围岩的内摩擦角,其后依次为隧道埋深、岩体重度和隧道跨度,而弹性模量、泊松比以及黏聚力则是最不敏感的几个因素。再利用正交试验,将影响较大的几个影响因素与相应的围岩压力关系进行回归分析,拟合出便于实际应用的围岩压力计算公式。最后考虑施工过程对连拱隧道围岩压力的影响,分别考虑了先行导洞的洞高、跨度和导洞之间的距离对后行导洞围岩压力所产生的影响,将各影响系数添加到基于压力拱理论的单洞隧道围岩压力计算公式中,得出适用于连拱隧道的围岩压力计算公式,并通过工程实例进行了验证。

连拱隧道中墙型式受力比选

采用有限元数值方法对不同中墙型式下连拱隧道结构与围岩的受力特征作了详细计算分析,得出了不同围岩条件下对受力有利的中墙型式,为连拱隧道的合理设计提供理论根据。

桥隧过渡段实腹式RC拱桥上无缝线路纵向力分布特征

以西成高铁52 m实腹式RC拱桥为例,建立考虑CRTS I型双块式无砟轨道结构的钢轨-道床板-实腹式钢筋混凝土拱桥三维实体模型,研究其无缝线路纵向力分布特征;在此基础上,探讨隧道的遮挡作用下钢轨、道床板的纵向温差对无缝线路纵向力的影响;以及长期收缩徐变作用下主拱圈分层施工对桥上无缝线路纵向力的影响。研究结果表明:拱桥伸缩力最大值出现在跨中,且数值较大,为主要控制性荷载;桥梁两端隧道遮挡作用对钢轨应力影响明显,不同道床板纵向温差条件下,钢轨应力增幅为1.0%～5.5%,钢轨纵向位移最大增幅14.8%;钢轨纵向温差条件下,钢轨应力与纵向位移较大,设计时应予以重视;考虑混凝土10 a收缩徐变的影响,主拱圈分层施工与一次浇筑相比,钢轨压应力减小20.6%,钢轨纵向位移减小14.9%。

双跨连拱隧道爆破振动测试

双跨连拱隧道的施工难点之一是分部开挖过程中的爆破振动影响，博山2号隧道左导洞开挖时对中导洞的爆破影响进行了观测，得出一些有益的结论，为类似工程的施工提供了依据。

双跨连拱高速公路隧道施工方案研究

结合金竹林隧道的具体情况，从总体施工方案、施工实施步骤和具体施工方法等几个方面介绍了双跨连拱高速公路隧道的修建方法，为该种类型的隧道施工积累了知识和经验。

地铁双线连拱隧道施工监测分析及评估

结合深圳地铁7号线深安区间双线连拱隧道工程,详细介绍了该工程所采用的施工方法及相应的技术措施,并充分分析了施工过程中监测数据所反映的内涵,找出了对应的规律,结果表明:采用对不同阶段的监测数据进行分析指导施工过程的动态调整是可行的。

大断面连拱隧道施工要点探讨

分析大断面连拱隧道的工程特点,总结其主要施工方法和注意事项,对今后公路隧道施工提供参考。

对称双连拱隧道的最优组合设计

对对称双连拱隧道采用连续介质模型并应用ANSYS有限元软件进行结构的最优组合设计。根据ANSYS软件计算所得结果模拟出相应的应力云图,并进行对比分析,得出取P=60°时的对称双连拱隧道模型作为最优组合设计的重要结论。

高速公路双跨连拱猫山隧道防排水技术

详细介绍双跨连拱高速公路隧道综合防排水技术，包括纵环排水管系统排水、防水板和二次衬砌加强防水、施工缝沉降缝密封防水和中隔墙顶排堵结合等防排水技术措施。所述技术成功应用于猫山隧道施工实践，效果优良。

双层管棚处理连拱隧道下穿既有公路施工技术

根据土江冲隧道的工程概况，分析了双层管棚预加固方案的可行性及管棚参数，介绍了双层管棚的施工技术，说明了其施工效果，保证了既有公路的安全和隧道的顺利施工。

非对称超浅埋大偏压三层衬砌双连拱隧道施工方案优化

为优化双连拱隧道施工方案降低围岩沉降量,以荣乌高速公路黄土岭隧道为依托,采用岩土分析软件GTS NX模拟黄土岭隧道的施工过程,定量分析了多种复杂情况下双连拱隧道在采用不同施工方案时围岩的应变情况,说明了隧道偏压情况下先开挖偏压较大一侧洞室有利于降低隧道围岩变形量以及三层衬砌中第一次初支较第二次初支对降低围岩变形量的影响更大,得出的优化方案可为今后相关的双连拱隧道施工提供科学依据与技术指导。

京张高铁八达岭长城站大跨度深埋三连拱隧道设计及施工方法研究

目前三连拱隧道衬砌荷载尚无成熟的计算方法且类似工程施工经验相对较少,以京张高铁八达岭长城站为例,研究在V级围岩地质条件下,大跨度深埋三连拱隧道设计计算方法及合理的施工工序。依据普氏平衡拱理论并借鉴双连拱隧道围岩荷载计算方法,提出深埋三连拱隧道围岩荷载模型,通过建立有限元模型,分析三连拱隧道的合理施工工序。研究表明:三连拱隧道围岩压力可以看作拱部松散土压力及中隔墙所承受的压力之和;三连拱施工工序推荐采用先侧洞后中洞的工序,对于施工过程中保持围岩及支护结构体系的稳定较为有利;通过右洞围岩压力计算结果与现场检测结果对比分析,围岩压力最大相对误差在10%以内,全施工阶段监测情况一切正常,验证了解析法计算结果的合理性及施工工序的优越性。

浅埋暗挖法在下穿公路连拱隧道施工中的应用

采用浅埋暗挖法在既有公路下修建高速公路连拱隧道,隧道施工对围岩造成多次扰动,从而引起地层发生位移和沉降,较大的地层位移和沉降将影响既有公路的正常运营,同时上部汽车荷载对隧道施工安全隐患较大,因此,下穿公路连拱隧道浅埋暗挖施工面临许多技术难点,必须采取特殊的超前支护和施工工艺。在土江冲隧道施工中综合应用双层管棚超前支护、三导洞法开挖、信息化施工等技术,使隧道成功下穿319国道。

三车道连拱隧道施工围岩受力特性数值模拟研究

双洞6车道连拱隧道由于跨度大,断面扁平率小,施工工序复杂,隧道围岩在施工期间经历多次扰动,故使其受力条件极为复杂,施工过程中围岩与结构的受力特征与双洞4车道连拱隧道或分离式隧道存在较大差异。通过对双洞6车道连拱隧道洞口软弱围岩段施工过程进行数值模拟分析,得到其施工过程中围岩与结构的应力、位移、屈服接近度等发展规律,为类似工程提供参考。

承唐高速公路双连拱隧道施工技术探讨

该文以长深公路承德到承唐界段TJ12段安子岭一号隧道工程为依托,对双连拱隧道的施工技术进行了总结。该施工技术,打破常规,勇于创新,在保证安全、质量的前提下,加快了施工进度,突破了施工网络图中的瓶颈制约,并为国家节约了投资,取得了良好的社会效益和经济效益。