季冻区隧道冻胀力影响因素交互性及敏感性正交试验分析

为探究影响季冻区隧道衬砌冻胀力各个因素的交互性及敏感性,依托承担冬奥会人员转运工作的延崇高速主线翠云山隧道,通过建立ANSYS数值模型,对冻胀率、冻融圈厚度、衬砌弹模等冻胀力影响因素进行了正交试验。研究结果表明：(1)考虑各个因素对冻胀力的影响时可只考虑其主效应。(2)融圈厚度、冻胀率、衬砌弹模、冻结围岩弹模以及未冻结围岩弹模均对冻胀力的影响较为显著;各因素敏感性排序为：冻结围岩弹模＞冻胀率＞未冻结围岩弹模＞冻融圈厚度＞衬砌弹模。(3)相比于原始参数,实验最优参数各部位冻胀力均有所减小且降幅均超过30%,最小降幅发生在拱顶为34.20%,并据此提出了控制冻胀力的措施,为河北地区季冻区隧道建设提供指导。??     

隧道开挖与初支机械单机作业特性及作业衔接特征分析

公路隧道开挖和初期支护作业过程涉及诸多施工机械,机械单机作业效率和机械作业间的衔接效率是机械群高效协同作业的基础,直接影响了隧道施工进度。为探寻公路隧道施工过程中主要机械的单机作业特性及衔接特征,依托金家庄特长螺旋隧道,通过系统调研开挖与初期支护相关机械的现场作业时间,对施工机械的单机作业特性和作业衔接特征进行了分析研究。结果表明:开挖与初期支护施工机械作业特性具有规律性;装载机和湿喷机停机等待问题与隧道累计进尺相关性强于现场协调组织管理等因素,随着累计进尺的增加,装载机和湿喷机停机等待问题逐渐凸显;金家庄隧道出渣与立架工序衔接快慢对立架与湿喷工序衔接时间具有一定影响,两者分布规律具有一致性。可见实现公路隧道机械化快速施工,除采用单机作业效率高的机械设备外,还应根据隧道累计进尺的变化增加机械设备数量,同时缩短各工序之间的衔接时间,尤其是出渣与立架工序的衔接时间和立架与湿喷工序的衔接时间。     

富水软弱破碎带大断面隧道施工渗流影响及控制效果分析

依托某大断面隧道工程为背景,通过数值模拟并结合现场实测方法研究了隧道不同埋深条件下拱顶沉降、水平收敛、整体围岩应力和塑性区分布规律,并在此基础上,又对隧道在富水条件下的孔隙水压力进行了探讨。结果表明:拱顶沉降、水平收敛位移与水位高度呈正相关,埋深对水平位移影响较小,但影响范围增大;且随着隧道埋深的增加,拱顶沉降和水平收敛位移将在与破碎带间隔10m左右开始呈“瀑布式”增长;围岩应力随埋深和水位高度呈线性增长,其最大值集中在在拱腰处,最大达到1.34MPa,增长速率受水位高度影响更大;塑性区主要分布在隧道两侧,但随着埋深增加,拱顶也出现少量塑性区,这对拱顶的稳定是十分有利的;隧道周围孔隙水压力与埋深和地下水位高度呈正相关。该项研究可为提升大断面隧道穿越断层破碎带施工提供有益的借鉴和参考。