浅埋偏压隧道变形特征及施工方案优化

为研究隧道洞口浅埋偏压段的变形特征,采取现场隧道变形监测和围岩室内三轴率敏性试验相结合,建立隧道围岩的弹黏塑性本构模型.通过有限元软件ABAQUS的UMAT子程序开展了隧道变形三维弹黏塑性数值分析,探讨了隧道在三种开挖工法下的拱顶沉降、水平收敛位移、围岩最小主应力及围岩塑性区分布规律,以此确立合理有效的施工工法.研究结果表明:预留核心土法、三台阶法以及上下台阶法这三种施工工法引起的地表沉降,其深埋侧分别是浅埋侧的2.01,1.48,1.83倍,边墙两侧最小主应力则分别相差0.11,0.29,0.05 MPa,表明偏压隧道的应力场和位移场在开挖支护过程中呈现出不对称分布的特点;选出适宜的施工工法为上下台阶法,采用此工法可以使拱顶沉降及地表沉降减少11.7%~22.1%,而且在施工过程中支护结构受力最为合理,有利于偏压隧道的长期稳定.     

土岩组合地区浅埋暗挖隧道地表沉降监测研究

本文以青岛地区某暗挖车站的工程实例为依托,通过对施工监测数据进行分析,并结合该地区典型的土岩组合地层条件,得出拱盖法施工过程中左右导洞开挖所造成的地表沉降规律:纵向上,随着掌子面的不断推进,地表沉降可分为微弱变形阶段、急剧变形阶段、缓慢变形阶段和变形稳定阶段;横向上,左导洞的先行开挖会在隧道中线左侧上方形成单侧地表沉降槽,待左右导洞完全开挖后则会在隧道中线两边形成双侧地表沉降槽,其影响范围为隧道中线两侧10m左右。进一步对引发地表沉降的各种影响因素进行分析,提出旨在控制地表沉降的相应技术方案,这对后续类似工程地质条件下的地铁施工起到良好的指导作用。     

土岩组合地区浅埋暗挖隧道地表沉降监测研究

本文以青岛地区某暗挖车站的工程实例为依托,通过对施工监测数据进行分析,并结合该地区典型的土岩组合地层条件,得出拱盖法施工过程中左右导洞开挖所造成的地表沉降规律:纵向上,随着掌子面的不断推进,地表沉降可分为微弱变形阶段、急剧变形阶段、缓慢变形阶段和变形稳定阶段;横向上,左导洞的先行开挖会在隧道中线左侧上方形成单侧地表沉降槽,待左右导洞完全开挖后则会在隧道中线两边形成双侧地表沉降槽,其影响范围为隧道中线两侧10m左右。进一步对引发地表沉降的各种影响因素进行分析,提出旨在控制地表沉降的相应技术方案,这对后续类似工程地质条件下的地铁施工起到良好的指导作用。     

地铁车站导洞双向开挖对地层沉降影响研究

地铁车站洞桩法导洞的开挖过程、方向及顺序是控制地层沉降的关键.基于北京某地铁车站施工过程中地层沉降的实测数据,建立三维有限差分数值模型,详细分析导洞双向开挖时地层的沉降规律;在此基础上,进一步分析了上覆土层厚度、洞径、洞距对地层沉降曲线中反弯点距离i的影响.结果表明:导洞开挖结束后地表沉降便随即趋于稳定,基本无滞后性;地层沉降主要在车站中心线左右30m范围内;横通道中心线反弯点距离i约为2.5倍洞距,其与洞径是近似线性的反比例关系,其与导洞埋深是近似线性的正比例关系.研究结果对类似工程建设具有参考意义.     

基于Asaoka法山岭公路隧道洞口浅埋段拱顶沉降预测分析

隧道进出洞口浅埋段由于埋置较浅且多为破碎岩体,施工对岩层的扰动较大易发生坍塌、冒顶事件,而及时地掌握隧道拱顶的最终沉降,确定最佳的支护时间能够有效的避免工程事故.Asaoka法能够利用较短期的观测资料得到较为可靠的最终沉降量推算值,被广泛用于路基沉降预测中,而隧道拱顶沉降预测中却很少涉及.为此,该文依托贵州某隧道进出口断面的拱顶沉降值,运用Asaoka法进行沉降预测分析.研究结果如下：在采用Asaoka法进行拱顶沉降预测时宜选用隧道开挖后10 d内的沉降数据进行预测分析,且拱顶沉降的间隔时间最好为1 d;对于波动较大的拱顶沉降不易采用Asaoka法进行预测,但可作为其他预测方法的参考.     

浅埋隧道施工中围岩应力分析

以某隧道为背景,对浅埋偏压公路隧道在CRD法开挖条件下进行施工力学数值模拟和现场监测监控.分析开挖过程中围岩应力的变化情况,并将模拟结果与现场监测结果进行比较.结果表明:浅埋偏压隧道开挖后,围岩应力场并不对称,深埋侧的变化程度大于浅埋侧;在每一个开挖步骤前后,围岩应力变化较大;钢弦式传感器能够记录围岩应力释放的情况.     

岩溶地区隧道施工时空效应的数值分析

结合贵州双龙航空港经济区外环北路2号隧道开挖的工程实例,利用图表研究工具和理论分析的研究思想对岩溶地区隧道开挖对地层造成的影响进行了数值分析研究。运用图表对数法对地表位移积累平均值、洞内变形积累平均值和拱顶变形积累平均值变化的规律进行预测。研究得到岩溶地区隧道开挖引起地层沉降随时间缓慢增长的时长是非岩溶地区的1倍左右。结合施工量测数据,采取极限速率法,对地表位移变形积累平均值和洞内变形位移积累平均值变化的规律进行预测,30 d内地表变形位移积累平均值预测值为6.818 mm,洞内变形位移积累平均值为4.712 mm。研究结果对指导岩溶地区隧道施工,监测并控制隧道周边地表沉降及隧道整体变形有实际参考价值。     

隧道开挖地表沉降影响因素分析

通过计算分析了不同因素在隧道开挖过程中对地表沉降的影响,分析得出:台阶长度的大小对地表沉降具有重要影响,在能够保证施工的前提下,应尽量选择较短的台阶长度;开挖进尺的大小对地表沉降具有重要影响,开挖进尺较小时,可以很好的控制地表沉降;隧道的上台阶开挖在正台阶法施工中起到了主要作用,上台阶开挖引起的地表沉降量占正台阶法施工沉降总量的90%以上。     

泉太隧道围岩破碎带施工方法可行性研究

以泉太隧道为依托工程,通过Midas/GTS数值模拟软件对围岩破碎带处采用台阶法和CD法2种开挖方法进行三维数值模拟,并与现场监测数据进行了对比分析。研究结果表明:在采用台阶法或CD法开挖时,均表现为在隧道拱脚、拱腰部位围岩应力集中、水平位移最大,拱顶和仰拱处竖直位移最大。相比于台阶法,CD法开挖条件下围岩应力、衬砌受力、围岩变形更小,但2种开挖方法均能满足隧道受力及变形要求。综合考虑施工难度、施工成本、施工工期等因素,可优先采用台阶法进行开挖,若实际开挖过程中发现隧道变形过大时,应及时换用CD法开挖。现场监测的水平收敛位移和拱顶沉降变化规律与数值模拟结果趋势相同,但变形稍大于模拟值,在施工过程中应加强监测。     

某地下过街隧道施工开挖方法优化

本文对某过街隧道施工开挖方法进行研究,主要提出了两种隧道开挖方法:一种是中导洞+CRD法;一种是中导洞+CD法。并采用三维有限元模型对隧道两种开挖方式进行了数值模拟分析,通过沉降位移控制和应力控制计算分析得出,中导洞+CRD法和中导洞+CD法各有优劣,需要根据工程情况、地质条件及施工条件来进行选择。     

茶镇隧道二次衬砌施作时机的确定

针对隧道工程二次衬砌施作时机的问题,依托茶镇隧道工程,选取4个断面为研究对象,对拱顶沉降、支抗内力的监测数据利用MATLAB进行回归分析,分别依据"变形速率准则"、"极限位移准则"、"支护抗力最小"的原则,确定应用不同准则下二次衬砌施作时机,并通过对比分析,确定最佳支护时机.研究结果表明:拱顶有效应力能够替代支护抗力研究隧道衬砌;二次衬砌最佳支护时机建议取初期支护后21~23d,距掌子面距离47~54m.     

岛屿隧道群施工监控量测优化组织方案探讨

从人员、人工费和监控量测交通费等角度,在考虑掌子面多少、隧道交通条件及隧道间距离等条件下,以千岛湖岛屿隧道群为例,研究了岛屿隧道群的施工监控量测组织方案,得到了千岛湖岛屿隧道群施工监控量测的最佳组织方案.为类似隧道群施工监控量测的投标及组织方案选择提供了参考.     

深基坑桩锚与土钉墙联合支护结构的变形监测分析

通过对郑州楷林大厦深基坑桩锚与土钉墙联合支护结构的水平位移及周边建筑物的沉降进行监测和分析,探讨了基坑开挖与施工不同阶段围护结构的位移和周边建筑的沉降规律,总结出影响基坑位移和周围建筑物沉降的因素,由此得出一些有益于指导基坑设计和施工的结论：（1）支护结构产生的水平位移主要出现在土方开挖和基坑支护阶段,基底垫层浇筑完毕后,位移速率减缓,在进行地下室主体施工时位移趋于稳定;（2）基坑开挖后,围护结构的变形大小与基坑周边的土体处于临空状态的时间以及土方开挖的速度有很大的关系,临空时间长,结构变形大;（3）周边建筑物的沉降与基坑的水平位移并不同步,一般滞后10d左右．     

西安地铁盾构施工引起地表沉降规律分析

结合黄土地区的特殊性对西安地铁施工引起的地表沉降影响因素进行了初步探讨,根据有关勘测资料,采用三维数值模拟软件FLAC3D对盾构推进过程进行了模拟,以西安地铁二号线工程为背景,对开挖引起的地表沉降规律进行了研究.分析了隧道纵向沉降分布规律、黄土特性对盾构法施工中地表沉降的影响、地表沉降与黄土层覆土厚度的关系以及黄土特性对盾构法施工中土体变形的影响,从而得出了黄土地区地表沉降的一般规律.     

隧道总体地震反应分析方法研究

采用离散化的分析方法、结合有限元 ,对日本田村重四郎—冈本舜三提出的数学模型加以改进 ,提出了浅埋隧道地震反应分析的一种方法 ;并对一隧道进行了总体地震反应分析 ,得出了比较合理的结论。     

地层纵向特性对隧道衬砌结构应力与位移的影响分析

探讨地层纵向性态变化对隧道横截面应力、位移的影响,采用midas GTS有限元分析软件,结合兰州市九州隧道实际工程,选取不同性态的土体进行数值模拟,分析对比了3种不同土体下隧道拱顶的竖向有效应力及位移.结果表明,随着土体围岩级别的提高,容重的增大,内摩擦角的减小,隧道截面竖向有效应力有所增大,且拱趾处增量最大,增长速度也最快,有效应力的增量和增长速度沿拱圈向拱顶逐渐减小,拱趾处增量是拱顶处增量的20倍以上;围岩级别提高,竖向位移有所减小,其中拱顶处位移增长最快,增量也最大,位移的增量和增长速度从拱顶沿拱圈向拱趾逐渐减小,拱顶处位移增量是拱趾处增量的1.17~1.23倍,对实际工程提供了一定的参考和建议.     

黄土公路隧道预支护施工技术研究

针对目前黄土公路隧道设计与施工的现状以及存在的问题,结合在建古浪隧道实体工程,分析了小导管注浆超前支护施工技术的要点,利用ANSYS程序建立三维实体模型分析预支护技术对开挖围岩的稳定性影响及围岩和支护结构在施工过程中的受力变化情况.结果表明,超前支护可以提高围岩自稳自承的能力,减小围岩的收敛变形.     

徐店子隧道洞口段地震动力响应研究

利用数值模拟技术并结合实际问题,研究了强震区双连拱及小净距隧道的地震动力响应规律.主要模拟了徐店子隧道洞口段在地震动力作用下衬砌结构的位移、内力的变化规律,分析了衬砌结构各部位位移和内力沿纵向的变化规律,并对双连拱和小净距隧道的地震响应规律进行了总结,为同类隧道洞口段抗减震设计提供了参考依据.     

双机重联内燃机车通过隧道的热力学最低速度

为确定双机重联内燃机车通过隧道的热力学最低速度,选择分析具有典型特征的库尔勒一鱼儿沟段的路线,从热力学角度对双机重联内燃机车通过隧道时的最低速度进行了分析.结果表明,在保证进柴油机空气污染度不大于10％,及隧道最高温度不超过50℃的前提下,双机重联内燃机车通过隧道时的最低速度为6 m/s.     

桩径和嵌入深度对复合土钉墙工作性能影响的有限元分析

对某深基坑土钉+水泥土搅拌桩复合土钉墙,运用大型非线性有限元软件ADINA建立三维有限元模型,模拟了开挖与支护的施工过程,分析了不同桩径和嵌入深度对开挖面水平位移、坑后地面沉降、坑底隆起以及土钉轴力的影响,得出了一些可供复合土钉墙设计和施工人员参考的结论.