洞口膨胀土滑坡桩基+横梁复合抗滑技术研究

山岭隧道洞口膨胀土滑坡在人工扰动和强降雨条件下极易出现失稳滑动趋势,是影响隧道施工安全的重要因素之一。雅万高铁4号隧道围岩成分复杂,膨胀特性明显,在隧道进口施工过程中受连续降雨影响造成洞口仰坡变形和拉裂,隧道拱顶大幅沉降和偏压变形。为保证隧道进洞安全,提出“桩基+横梁”洞口滑坡体加固措施,通过数值模拟与现场实测,验证了该加固技术可降低隧道拱顶沉降约85%,确定了桩基长度对加固效果的影响和桩长范围,有效降低了对隧道洞口仰坡的扰动。

大跨度公路隧道洞口段爆破对高边坡安全影响研究

为研究大断面公路隧道洞口段爆破开挖对边坡稳定性的影响,以某公路隧道洞口段工程为研究背景,基于Abaqus有限元软件,建立隧道—边坡三维数值计算模型,研究隧道洞口段爆破开挖对两侧高边坡安全性的影响,并分析砂浆锚杆对边坡的加固效果。结果表明:隧道洞口段爆破开挖施工时边坡坡脚处围岩振速最大,爆破对边坡水平振速影响较竖向振速及轴向振速更为显著,爆破时应控制坡脚及坡肩的水平振速;边坡坡面最大振速出现在洞口边坡坡面与仰坡坡面交线位置,边坡坡面与仰坡坡面交线上顶点为坡肩振速最危险的特征点,下端点为坡面振速最危险的特征点;增加锚杆长度对边坡水平位移的控制效果较竖向位移更为显著,锚杆长度宜取14 m。研究结果可为类似工程提供理论借鉴。

山体偏压隧道洞口施工技术

介绍了高阳寨隧道出口、大瑶山一号隧道出口、九峰河导流洞进口、赛里木湖隧道出口、中咀二号隧道出口不同的山体偏压,采取的不同施工技术措施,确保了施工安全。隧道洞口山体偏压在进洞前事先宜处理,山体偏压不宜采用卸载方式处理,山体偏压段洞内施工时宜先施工深埋侧,下台阶开挖宜从洞内向洞外施工;若已进洞而山体位移,必须采用洞内、洞外处理,先后顺序根据现场实际情况决定。

山岭隧道洞口震害因素分析与抗震风险模糊综合评价

针对山岭隧道洞口抗震风险的随机性与模糊性特点,提出采用模糊综合评价模型对其进行风险评估。通过统计分析汶川地震中山岭隧道洞口段震害资料,总结影响隧道洞口震害的因素,再遴选出主要因素作为模糊综合评价的影响因子。采用层次分析法和隶属函数分别计算隧道洞口段震害各风险因素的相对权重及各风险因素对风险水平的隶属度,将各相关风险因素的权重与风险因素对风险水平的隶属度进行模糊综合运算,得出隧道洞口抗震风险水平。最后采用模糊综合评价法对实际工程进行抗震风险评估。研究结果可供高烈度地震区隧道洞口抗震设计提供参考。

艰险山区客运专线铁路隧道缓冲结构研究

高速列车进出隧道形成的压力波带来乘客舒适度下降、隧道洞口噪声污染、威胁隧道洞口建筑物安全等多种不利影响。为了深入研究高速铁路隧道洞口微压波特性,确定各种缓冲结构在控制微压波方面的效果,提出缓冲结构设计的合理方案。通过模拟实验和数值分析,对主要缓冲结构设置形式进行了分析,并针对艰险山区隧道洞口提出了缓冲结构设计的合理方案。

山区高速公路互通式立交口与隧道口安全距离研究

运用数学统计、概率分析等方法对山区高速公路隧道口与互通式立交口之间的安全距离问题进行分析,研究了影响双向6车道高速公路隧道口与互通式立交口之间净距离的各种因素关系。结果得出山区高速公路隧道口与互通式立交口之间最小净距离的标准,并对已建山区高速公路中隧道口与互通式立交口之间距离不足问题提出处治措施,以提升山区高速公路的驾驶安全。

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。

山岭隧道洞口高陡坡面落石被动防护措施设防位置的确定及其应用研究

根据山岭隧道高陡斜坡面危岩落石滚落的基本特征及其运动学方程,引入斜坡面上耗散落石冲击能量的消能因子,提出了在斜坡面上被动防护危岩落石措施设防位置的计算方法,同时结合成兰铁路茂县隧道出口斜坡面危岩体的分布特点,利用所提出的计算方法给出了该隧道出口斜坡面上落石防护网设置位置的建议,可为山岭隧道洞口斜坡面危岩落石防护设计提供借鉴。

不同地震动输入下山岭隧道洞口段抗震性能研究

为研究不同方向地震动输入下山岭隧道洞口段的抗震性能,通过建立有限元数值模型分析隧道洞口段的动力响应特征及二次衬砌的安全性能。结果表明:最大位移在Y向地震动输入时最大,Z向次之,X向最小,最大值出现在拱顶处,最大加速度和最大主应力在X向最大,Y向次之,Z向最小;在不同地震动输入下,隧道洞口处最大主应力变化幅度最大,说明隧道洞口段受地震影响较大,是抗震的薄弱环节;隧道洞口段各部位的轴力分布较均匀,整个隧道处于受拉状态,安全系数满足规范要求,但在拱顶和左、右拱脚处安全系数已接近限值,需要在隧道施工中采取一定的加固措施,以保证隧道的稳定性。

椭圆山岭隧道洞口段在SH波作用下三维动力响应

山岭隧道洞口段的围岩通常比较松散,由于地形问题,洞口段地表是斜坡形式的较多。这些工程特征导致隧道洞口段在地震灾害作用下容易破坏。在建立单自由面坡度模型的基础上,在不考虑隧道存在的情况下,利用弹性波理论推导了SH波从隧道底部垂直入射时山岭隧道洞口段应变的解析解,分析了各种影响应变的因素:山岭隧道洞口截面各个位置的切向应变曲线以椭圆隧道的中心为对称中心,左右对称、上下则为镜像对称。通过大型振动台模型试验还原了现场的实际工况,验证了解析解的正确性。研究结果可以为高速铁路隧道洞口段抗震设计提供理论参考,对合理认识隧道洞口段地震反应特征具有积极的作用。

山岭隧道洞口段衬砌结构地震响应数值分析

隧道洞口段由于所处地质环境较差,是山岭隧道最容易失稳的部位之一。特别地,地质条件对隧道稳定性的不利影响会在地震过程被进一步放大。基于混凝土塑性损伤模型,建立隧道-围岩系统三维非线性有限元模型,采用该模型对横琴长湾隧道洞口段结构进行地震响应过程分析。结果显示:距离洞口越近,衬砌结构的位移响应越大;衬砌拱肩和拱腰的最大主应力峰值明显大于其他部位,并且拉裂破坏是衬砌结构主要破坏模式;损伤区主要分布在距离洞口70 m范围内,并且距离洞口越近,衬砌结构的损伤系数越大;衬砌结构的拱肩和拱腰是其抗震的薄弱部位。

山岭隧道施工防坍

文章从隧道洞口段施工、隧道常用的施工方法、支护手段及施工管理等几个方面论述了山岭隧道施工的防坍技术,对为隧道施工提供防坍信息所采用的地质预报及监控量测技术等也作了介绍。

基于环境保护的山岭隧道洞口设计研究

分析了隧道洞口设计、环境保护的现状及目前洞口设计中存在的问题。提出隧道洞口应以"安全、环保、经济"为原则,通过设置辅助施工措施,达到无洞门洞口设计的目的,实现对山体边坡及周围植被的保护,做到"零开挖,直接、自然进洞"。最后以峡口隧道为例,对环境保护下的山岭隧道洞口设计建设进行具体分析,以期为今后山岭隧道洞口设计提供借鉴。

山岭隧道洞口段桥隧相接工程施工技术研究

随着我国经济的发展和社会进步,基础设施日益完善。为实现我国经济的全面发展,加强山区建设。在山区修建公路,须考虑到各种因素,考虑到地形复杂,选择正确的结构十分重要。分析了在山道进口地段建设隧道连接技术的应用,以进一步促进山道建设,完善我国山路桥建设技术。

道吾山三车道特长公路隧道洞口浅埋段施工方法

在建的道吾山隧道为单洞三车道特长一级公路隧道,洞口Ⅴ级围岩浅埋段开挖跨径16.85 m,开挖面积163.55 m2,原设计采用双侧壁导坑法施工,变更后采用三台阶七部法施工。通过三维数值模拟分析,以及施工过程中对隧道拱顶下沉、净空收敛,初期支护结构受力状况进行分析,判断围岩稳定性、初期支护结构安全。数值计算结果表明:三台阶七部法施工运用在三车道隧道Ⅴ级洞口浅埋段是安全的。研究结果可为类似工程设计和施工提供依据和参考。

吕梁地区隧道洞门景观营造探讨

以山西省临离高速公路隧道洞门景观工程为例,对吕梁地区公路隧道洞门景观的营造进行分析,针对临离高速公路隧道多的情况,采取统一风格、优化端墙造型、合理选择饰面材质、提炼点缀文化等措施,营造出既便于实施,又特色鲜明的隧道洞门景观,总结出以表现人文景观为主的吕梁地区隧道洞门景观营造要素。

SV波作用下山岭隧道洞口段动力响应的理论研究

利用波在弹性介质中的传播理论,推导了垂直入射SV波作用下隧道轴线结构应变响应的理论解,并通过参数分析探索了隧道结构的应变响应规律,得出了一些有价值的结论。

穿越断裂带地质的隧道洞门挖掘施工技术

位于四川省绵阳市高川乡二郎村境内的新建成都至兰州铁路CLZQ-5标跃龙门隧道1#斜井,其穿越地质情形特别复杂的龙门山断裂带,该地区的地质情况极为复杂,呈现出典型的“四极三高”特征,即地形切割极为强烈、构造条件极为复杂活跃、岩性条件极为软弱破碎、汶川地震效应极为显著;属于地质条件十分复杂的艰险山区。跃龙门隧道1#斜井的洞门施工,克服种种不利条件,为铁路工程单位恶劣地质条件下的隧道洞门施工提供了宝贵的经验。

SH波作用下山岭隧道洞口段结构动力响应研究

基于弹性波动理论,将山岭隧道洞口段简化为单面边坡模型,考虑波在洞口边坡的反射效应,推导垂直入射SH波作用下隧道轴线上的位移场分布,并将隧道简化为三维薄壁壳结构,以得到在该位移场作用下隧道结构的动力响应。针对上述分析结果开展山岭隧道洞口段振动台模型试验,以验证理论模型的合理性,并综合分析得到如下结论:将隧道结构动力响应看作横截面与纵向响应的叠加,隧道结构横截面发生剪切变形,两侧拱肩与拱脚为抗震的薄弱环节,变形效应沿轴向缓慢增加,此响应为平行隧道结构横截面传播的SH波作用所致;隧道结构纵向发生水平剪切变形,变形效应沿隧道轴向逐渐减弱,洞口处产生较大刚性位移,在施工缝存在的情况下,隧道结构在洞口附近易沿施工缝产生错台现象,此响应为沿轴向传播的SH波所致。此规律表明,隧道结构的纵向抗震设计同样值得关注。

山岭隧道跨断裂带段及洞口段地震响应大型振动台模型试验研究

为研究地震作用下山岭隧道跨断裂带段及洞口段的动力响应及其破坏机制,以国道318线康定折多山隧道工程为背景,设计并开展隧道长达8 m的大型地震动模拟振动台试验,对比分析处于不同围岩条件中衬砌结构的动力响应规律及其破坏机制,研究结果表明:在本次振动台试验中,隧道衬砌结构的加速度、动土压力以及应变等响应主要受周围围岩条件的影响,其所处的围岩质量越差地震反应越强烈。在三向地震作用下,隧道衬砌结构的PGA放大系数随着地震波幅值的增加逐渐减小,各部位间动土压力和应变差值逐渐增大并进入偏心受力状态,横截面共轭45°为主要受力方向。此外,衬砌结构的纵向破坏由洞口处向深部围岩发展,且各段衬砌具有相同的破坏机制,即破坏过程为自“仰拱→拱脚→拱肩→拱顶”发展。对比分析处于不同围岩条件中衬砌结构的最终破坏形态,洞口和断裂等围岩条件较差段衬砌结构的震害较为严重,且下部结构的震害明显比上部结构严重。因此,在实际工程中需重点关注洞口段和断裂带段衬砌结构的抗震设防,加强衬砌仰拱、拱脚等下部结构的加固设计。