水平层状岩体内小断面拱形隧洞稳定性的层厚效应研究

为了探明水平层状岩体层厚对小断面拱形隧洞稳定性的影响规律,以某引水隧洞工程为工程背景,通过有限元软件Midas GTS对多种工况进行数值模拟。分析比较了不同工况下的隧洞变形位移、应力及应变计算结果,从而总结出了相应的影响规律。结果表明:层状顶板中拱部拱顶的位置是影响水平层状岩体小断面拱形隧洞变形的重要因素;当层厚H一定时,隧洞的变形随着拱部矢高与层厚比值(L/H)的增大而增大,但L/H超过0.5时,变形发生突变;在研究水平层状岩体层厚H对小断面拱形隧洞稳定性的影响时,所有工况的L/H必须保持一致才有意义;当L/H一定时,隧洞的变形位移、应力及应变分布范围均随着层厚H的增大而减小。即当L/H一定时,层厚H越大,越有利于水平层状岩体小断面拱形隧洞的稳定。

基于新意法理念的连拱隧道设计施工优化

新意法(ADECO-RS)是目前软弱围岩隧道施工的研究热点,通过采用三维地质建模技术建立乌龙山隧道的三维地质模型,基于新意法的核心理念通过FLAC3D程序对乌龙山隧道中导洞的全断面开挖过程进行了仿真分析。结果表明:在洞口超前管棚作用范围之内,全断面开挖时可无需对掌子面进行预加固;在管棚作用范围之外,通过对掌子面预加固后的不同工况模拟分析,得出玻璃纤维筋可以有效控制顶拱沉降以及减小掌子面挤出位移,用玻璃纤维筋加固掌子面后,顶拱沉降减少约40%,掌子面挤出变形减少约70%,极大提高了掌子面的安全系数可实现每循环最大进尺三榀钢架(1.8 m)的全断面快速开挖,并提出以不同搭接长度对应的掌子面挤出位移的曲线拐点来确定玻璃纤维筋的最小搭接长度。研究结果可为五级围岩的小断面隧道快速开挖提供借鉴。

异型套拱在隧道洞口小净距浅埋偏压段的应用

论述了中条山隧道进口左洞小净距浅埋偏压段的处理措施,并对各种进洞方案进行了比较,采用异型套拱加管棚方案较好地解决了隧道进洞时碰到的难题,达到了较好的效果。

浅谈连拱隧道和小净距隧道的设计与施工

分别对连拱隧道和小净距隧道的断面形式和开挖方法进行了介绍,并着重对小净距隧道施工过程中夹岩不同厚度的处理手段进行了阐述,以推广连拱隧道和小净距隧道在以后公路建设中的应用。

大跨小间距黄土隧道支护体系及施工方法研究

为了解决浅埋大跨小间距黄土隧道的设计、施工等技术难题,以桃花峪隧道工程为背景,开展了隧道合理支护体系及施工技术的研究。采用隧道现场对比试验方法,设置了小间距隧道相互影响分析试验段、不同隧道开挖方法对比试验段、型钢钢架支护体系与格栅钢架支护体系对比试验段、有系统锚杆与无系统锚杆对比试验段,在试验段内测试了隧道拱顶沉降、水平收敛、围岩压力、支护结构内力等,并对测试数据进行了综合对比分析。结果表明:在两隧道间距5m,且均采用CD法施工的条件下,后行隧道施工对先行隧道的影响较小;在喷射混凝土早期强度满足要求的条件下,型钢钢架与格栅钢架支护体系的控制变形及承载能力相当,均可适用于大跨小间距黄土隧道;在大跨小间距黄土隧道中系统锚杆作用效果不明显,可以取消,取消后可加快断面及早闭合,更有利于控制支护变形;直立中隔壁CD法更有利于控制拱顶沉降;在桃花峪隧道施工中,全隧成功采用格栅+喷射混凝土支护体系,并全部取消系统锚杆,施工采用直立中隔壁CD法,确保了施工安全,并节省了大量工程投资。