考虑围岩强度劣化的隧道仰拱隆起变形分析

针对高速铁路隧道底部结构隆起变形问题,基于强度劣化理论,给出了泥质沉积岩地层条件下围岩强度降低引起的底部结构隆起变形机理模型。将强度劣化理论应用于数值模拟计算,结果表明隧底部结构隆起变形量随着围岩黏聚力的降低而增大;模拟值与现场监测数据变形量中线最大值相差约16.1%,边线最大值相差约11.3%;底部结构隆起变形趋势大致相符。将现场实测值仰拱隆起变形量与模拟值进行比较,得出围岩黏聚力降低随时间变化呈非线性趋于稳定,验证了强度劣化模型的适用性;仰拱填充层塑性区范围随黏聚力降低由排水沟开始逐渐向下、向两边扩展,黏聚力降低40%时塑性区拉破坏区域与现场监测裂缝位置大致相同。研究结果可为以后此类围岩隧道结构断面设计应考虑的围岩强度劣化提供参考。

某公路隧道底部结构隆起开裂处治技术

以铁岭至朝阳高速公路大窑沟1号隧道为工程背景,针对隧道存在的路面隆起、坑槽、开裂及两侧检修道顶面倾斜等病害,根据隧道实际状态及病害程度,通过方案比选,制定出相应处理方案。

明挖基坑开挖卸荷对运营地铁隧道隆起变形影响研究

结合郑州市某道路工程上跨运营地铁一号线实例,研究基坑坑底加固和分区、分层、跳槽开挖方案引起的地铁隆起变形。研究结果表明:基坑加固法不仅能改善基坑底土体物理力学参数,增大土体抗剪能力,减少变形,而且使隧道上方一定厚度的土体成为整体共同抵抗土体变形,减小了土体变形和卸荷荷载对地铁的影响,保证了地铁的运营安全。

高地应力隧底隆起成因分析及治理预防对策探讨

软弱围岩深埋隧道修建时遇到高地应力挤压型围岩变形,形成隧底隆起,是山岭隧道工程施工及治理中的难题。论文以郑万高铁湖北段兴山隧道平导超前隧底隆起为例,在分析其原因、经验的基础上提出治理措施。

小相岭隧道围岩力学状态测试及大变形成因分析

为解决小相岭隧道平导和正洞的围岩大变形问题,采用现场试验的方法对围岩力学状态进行测试,基于实测数据对隧道大变形成因进行分析并提出针对性控制治理对策。结果表明:1)隧道围岩强度偏低且存在明显的各向异性,初始地应力以水平应力为主,属极高地应力;现场实测结果显示底板处围岩损伤范围明显大于边墙处,推断隧道大变形为底隆变形,这与现场结构变形特征相符。2)隧道大变形的主要原因是下伏缓倾层状软弱岩层、高水平地应力、支护结构不对称等因素,尤其是平导底板的不对称结构对抵抗底隆变形能力较弱。3)在采取平导设置仰拱、正洞打设长锚杆、增大预留变形量、提升结构的刚度及强度等措施后,隧道变形得到了有效控制。

隧道体外排水深埋中心水沟设计参数模型试验研究

隧道深埋中心水沟可有效减少富水地段仰拱高水压及其导致的隧底结构隆起问题。通过设计融合3D打印技术的隧道模型试验,探究了深埋水沟重要设计参数对隧道排水效能及结构安全性的影响规律,进一步地,给出深埋水沟重要设计参数的合理取值区间。研究结果表明:深埋水沟管径参数是影响隧道排水量、衬砌外水压力、结构位移的主导因素且存在阶段性影响规律,在0~0.8 m管径工况下,随着管径增长深埋水沟排水量增长明显,衬砌水压分布型式由“扇贝型”分布逐步转变为“桃型”分布,底部结构从整体显著隆起逐步转为轻微沉降状态,0.8~1.6 m管径工况下,随管径增长隧道排水总量、衬砌水压分布、底部结构位移维持基本稳定状态,兼顾其他控制因素,推荐类似工程中管径取值0.6~1.0 m;深埋水沟埋深参数并非是影响排水效能的主导因素,该参数选取时应从方便现场施工、保证排水效果、利于隧底稳定性等方面综合考虑。