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.     

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.     

隧道围岩与支护结构间的相互作用

结合某高速公路隧道施工,利用黏弹性理论,对隧道-初期支护与二次衬砌之间的相互作用进行了研究,并对载荷释放与围岩-支护结构受力进行了计算分析.首先,利用线性黏弹性理论,导出了圆形隧道施工中隧道-初期支护和二次衬砌中应力和位移解析表达式.然后,利用变形协调条件,导出了隧道-初期支护和二次衬砌间相互作用力和释放荷载分担系数.结果表明,若将流体模型模拟围岩,二次衬砌要承担所有围岩压力,若用固体模型模拟围岩,二次衬砌只要承担部分围岩压力.最后,将围岩视为Poyting-Thomson三参数固体,二次衬砌视为弹性体,对载荷释放与围岩-支护结构的变形与受力进行了计算分析,给出了不同荷载分担比下二次衬砌的变形与受力,为隧道施工与设计提供参考.     

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。     

公路隧道施工渗水问题及防治

<正>一、公路隧道防水结构1.新奥法概念及施工特点。新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称,新奥法概念是奥地利学者于20实际50年代提出的,它是在利用围岩本身所具有的承载效能的前提下,采用毫秒爆破和光面爆破技术,进行全断面开挖施工,并以形成复合式内外两层衬砌来修建隧道洞身的一种施工方法。即以喷混凝土、锚杆、钢筋网、钢支撑等为外层的主要支护形式(也称初次柔性支护,即在洞身开挖之后必须立即进行的支护工作),以使围岩体自身承载能力得到最大     

基于虚拟支撑力逐步释放法的衬砌支护结构安全性分析

以羊八井1#隧道V级围岩段为例,以施加虚拟支撑力逐步释放法作为基本方法,利用ANSYS有限元分析软件对开挖支护后的隧道衬砌结构内力进行计算,研究衬砌结构的安全性。在实际施工中,应力随着开挖的进行首先释放一部分,施作初期支护以及二衬、二衬加强层后地应力继续释放,将初期支护的内力与规范值比较,并计算二衬、二衬加强层结构最不利截面的强度安全系数。结果表明:初期支护喷射混凝土性基本能满足设计要求,考虑到可能出现的各种偶然因素,在设计中,通过适当提高钢拱架型钢型号或减小钢拱架间距来提高其安全性;二衬最不利截面的强度安全系数大于规范值,满足安全性的规定;二衬加强层的安全系数远大于规范规定值,符合作为安全储备的要求。     

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.     

基于MIDAS的地铁隧道开挖对邻近建筑物的变形影响分析

地铁隧道规划往往会经过城市的繁华地段，不可避免的对邻近既有建筑物造成影响，如何有效控制地铁开挖过程中引起的建筑物变形沉降问题一直是研究的重难点。以南京地铁7号线为例，采用MIDAS数值模拟软件建立三维地质模型，首先分析地铁隧道开挖对既有建筑物的影响，后依次对三台阶法和交叉中隔墙(CRD)法开挖引起围岩变形进行研究，最后对隧道完工后的监测点曲线进行变形分析。结果表明：地铁隧道开挖穿越邻近建筑物这一过程，离隧道近的建筑物基础点沉降量很大，而离隧道远的建筑物基础点沉降量相对较小，由沉降差可知为不均匀性沉降；相比于CRD法，采用三台阶开挖法能有效降低隧道开挖处的拱顶沉降，提高隧道围岩的安全稳定性。由于隧道开挖导致围岩应力迅速释放以及初期支护效果的滞后性，相比于隧道周边收敛点变形而言，拱顶处的变形幅度则更大。     

渝昆高铁华山松隧道穿越凝灰岩段施工工法分析

【目的】凝灰岩地层容易遇水软化,自稳能力差,隧道穿越时极易发生溜塌、大变形等灾害,这就需要研究在破碎凝灰岩段隧道采用两台阶与三台阶工法下,围岩、支护结构受力及变形规律,为施工提供理论指导。【方法】以在建渝昆高铁华山松隧道为背景,通过数值模拟手段进行计算分析。【结果】研究结果表明：采用三台阶开挖时,变形情况较两台阶有一定程度的改善,其中整体最大沉降量降低14%,特征断面沉降量降低9%;在支护结构受力方面,三台阶法要比两台阶法稍有优势。隧道开挖后,为避免隧道两侧边墙部位出现压应力集中,施工中应注意观察边墙初支是否有开裂、鼓包等现象,必要时施作临时横撑,以保证施工安全。【结论】研究成果可为今后类似工程提供参考。     

锚喷支护对隧道围岩的稳定性分析

基于隧道围岩和支护相互作用的粘弹性理论解,探讨了锚喷支护隧道围岩的稳定性,并结合殷家岩隧道进行了详细的分析,取得的结果对其它类似工程的设计和施工有一定的参考意义.     

城市地铁建设的基坑开挖对临近既有隧道的影响研究

运用ANSYS有限元软件，采用D-P弹塑性模型，通过改变隧道与基坑边线的距离，对地铁隧道的竖向和水平位移进行三维数值模拟，得出结果：基坑与隧道的距离越远，隧道各点的竖向位移越小；隧道的横向位移并不单调地随隧道与基坑距离的增大而减小，而是存在一个临界值使隧道的横向位移达到最大值，这个临界值约为基坑深度。     

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.     

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.     

家竹箐隧道弹粘塑性有限元分析

采用弹粘塑性有限元分析方法模拟了家竹箐隧道施工全过程,确定了各施工阶段沿壁位移,围岩塑性区范围,支护和补砌的应力和内力,从而评估了既有隧道的结构安全度和达到稳定状态所需要的时间。     

基于离散元法对冷硬铸铁切削过程的模拟与工艺优化

运用离散元方法对冷硬铸铁正交切削过程进行了模拟.利用PFC2D商业离散元软件建立了二维平面模型,分析了低速切削时不同的切削速度、不同的切削深度对切削力的影响.模拟结果表明,在低速切削时,切削力随切削速度的提高而增大,随切削深度的增大而增大.将计算结果与其他结果进行了比较,发现二者比较接近.进而说明离散元方法模拟脆性金属低速切削过程是可行的.利用模拟的结果对切削工艺进行了优化.     

四元分组测量模型:一种测量网络瓶颈带宽的新机制

针对分组对测量模型的不足,提出了四元分组测量模型.该模型利用一个测量四元组内两个分组对的差值关系,抵消了数据链路层和物理层对测量分组长度的影响,具有较高的测量精度.实测和ns-2仿真结果表明,该测量模型具有更高的测量精度和更强的稳健性.     

颤振边界预测——状态空间模型和李雅普诺夫直接法的应用

本文提出从状态空间模型的能观性规范型出发,用Аяпунов直接法确定气弹模型的稳定性参数。按Аяпунов稳定性参数为零外推颤振边界,用该方法对某型号飞机尾段低速颤振模型风洞试验数据进行了处理,与Zimmerman方法、Matsuzaki方法及实测结果进行了比较。本文提出方法的可行性得到验证。     

深基坑土钉支护结构的三维有限元分析

运用ADINA非线性有限元软件对广州某深基坑土钉支护结构进行了模拟分析．建立了带有接触界面的局部三维和整体三维有限元模型,模拟了基坑开挖与支护的施工过程,分别得出了土钉的轴力,支护面层的水平位移及土压力的分布规律,并将它们与现场实测值进行了对比分析．结果表明,计算值与实测值基本吻合,整体三维模拟结果更接近实测值,说明建立的非线性有限元计算模型和分析方法是可靠的,同时分析结果也验证了ADINA软件在土工分析方面的优势．     

任意六面体同位网格中的SIMPLE算法

针对建筑风场数值模拟,利用有限体积法建立了与任意六面体同位网格系统相适应的压力校正方程,给出了详细的压力校正方程离散形式.编制了相应的建筑风场数值模拟程序WSB.对双坡屋面建筑模型的风场数值模拟的结果表明:任意六面体同位网格系统中SIMPLE算法的计算效率高、收敛快,能够通用于比较复杂的建筑风场数值模拟.     

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.