临近溶腔内压对隧道初支稳定性影响的模型试验

部分未经处理溶腔填充物复杂且受季节性、突发性降雨影响,溶腔内压增大会影响临近隧道结构稳定性,易导致施做后的初支结构失稳.以某三车道公路隧道为依托,开展了隧道开挖后承压溶腔对初支力学行为影响的模型试验.试验中逐级增加溶腔内压,测试了隧道洞周位移、初期支护内力及背后围岩压力的变化特征,研究承压溶腔位置及内压对隧道初支稳定性的影响.试验结果表明:隧道临近溶腔处洞周位移随溶腔内压增大而变大,达到临界内压时突然增大;承压溶腔内压增大显著增大了钢拱架临近溶腔测点处的弯矩,使钢拱架轴力水平整体提升;同时增大了临近溶腔位置处及墙角处初期支护背后围岩压力,造成初支受力不均匀.洞周位移发生突然增大、钢拱架在轴力和弯矩共同作用下达到屈服强度时,初期支护结构失稳.在试验设定的溶腔尺寸及间距下,仰拱处存在溶腔时,内压增大,隧道初期支护最先失稳.     

超小间距隧道施工中的地表沉降研究

以地铁超小间距隧道施工中的地表沉降及其规律为研究目标,根据广州地铁三号线岗石区间超小间距隧道的施工实践,采用实测资料分析和数值计算的方法,研究了地表沉降的过程和阶段,将沉降过程划分为4个阶段,后掘隧道开挖引起先掘隧道的地表沉降约为地表沉降总量的30％～4J0％：两隧道的变形破坏区在T型土体内连为一体,T型土体成为地表沉降最人的区域;提出了控制地表沉降的设计和施工方法。     

宜万铁路五爪观隧道暗河溶腔处理

本文介绍了新建宜万铁路五爪观I线隧道进口成功处理和穿越暗河溶腔段的技术和经验。     

龙麟宫隧道穿越大型溶腔处理技术

龙麟宫隧道是宜万铁路26座Ⅱ级风险隧道之一,全隧洞身位于灰岩地层,隧道洞身标高穿越垂直渗流带。隧道施工中揭示多处大型溶腔,介绍了隧道揭示的岩溶及发育特征,对两个特大型岩溶处理方案进行论述：DK232+467大型溶腔是中国铁路建设史上遇到的最大体积空腔,溶腔防护及施工难度极大,采用路基填筑+明洞结构通过;DK231+796溶腔大跨岩溶顶板处理难度大、施工风险高,创新地采用了立柱支顶防护进行顶板加固。两个特大型溶腔的成功处理,可为类似工程的处理开拓思路,积累经验。     

盐岩水平溶腔建腔期流体运移实验研究

采用量纲分析法建立实验相似理论并建立模拟实验平台,采用示踪剂方法观测在不同套管间距、流量条件下的流场分布情况,并用高清相机记录。以此归纳总结出盐岩水平溶腔腔内卤水运移可分为三个作用区:对流扩散区、缓冲扩散区和饱和沉淀区。计算了各区域的运移范围,并将实验得出的数据依据相似比换算成实际工程中的数值,为现场盐岩水平溶腔的高速高效建造提供指导。     

盐穴储气库小间距双井造腔参数研究

夹层多、盐层薄是我国盐岩赋存的主要特点。目前,我国普遍采用的单井对流法在造腔速度以及夹层控制等方面存在诸多不足。小井间距双井造腔方法采用大尺寸造腔套管对井直流排卤,具有造腔速度快、建库周期短、盐层利用率高等优点。为了探究该方法中关键造腔参数对腔体建造的影响规律,本文开展了多组造腔物理模型试验,探究了不同双井间距、注水流量下盐穴腔体的拓展规律。结果表明过小的井间距难以使腔体在水平方向充分拓展,过大的井间距会使得腔体形态不规则。在低注水流量下,会导致注水端腔体顶面过高影响腔体稳定性;而在高注水流量下,腔体形态更加规则,但是需要消耗较多能源和淡水资源。可以认为井间距会直接影响腔体最终形态,注水流量会影响腔体两侧的平衡性。本文给出了小间距双井溶腔方法中双井间距、注水流量等关键造腔参数的选取方法,可以为工程应用提供参考。     

地铁隧道施工防水研究

防水施工一直是地下工程施工的重点,地铁隧道施工的防水质量是地铁工程施工的重点和难点。本文拟通过对矿山法和盾构两种施工方法中防水工程的探讨,为以后类似施工防水提供参考。     

黄土地层基坑开挖对既有地铁隧道影响分析

为解决黄土地区基坑开挖对近接地铁隧道运营安全带来的影响,研究基坑工程与地铁隧道之间的相互作用机理,基于正交试验分析了水平净距,竖直净距等影响因素敏感性程度,并进一步结合西安地铁八号线幸福林带基坑工程,采用室内模型试验分析了基坑开挖对既有隧道影响的受力变形规律,结果表明：基坑与隧道的竖直净距和水平净距对隧道水平和竖直位移影响显著;在施工过程中,隧道管片的拉伸值始终大于压缩值,且拉伸方向和水平内径变化规律相反;管片拱顶和右墙处弯矩逐渐增大,而拱底和左墙则呈现先减小后增大的趋势;管片周围土压力主要集中在拱底和右墙处,且一直保持减小趋势,其纵向土压力差不断减小,水平土压力差不断增大,导致隧道朝上和朝基坑方向移动。     

隧道-滑坡体系应力变形机理模型试验研究

随着中国中西部地区的基础建设快速发展,大量的道路需要穿越地质条件复杂的区域;在这些地区分布着大量的滑坡,有时不得不面对隧道穿越滑坡的情况,形成隧道-滑坡体系。隧道-滑坡体系的受力和变形特征极为复杂,成为了中西部地区隧道工程中的最主要难点之一。重庆巫奉高速公路的杨家湾隧道就是典型的案例,以重庆杨家湾隧道滑坡为原型,通过室内模型试验,分析研究了杨家湾隧道-滑坡体系的变形机理;并通过FLAC3D有限元计算软件验证了模型试验得出的规律,得出以下结论:(1)隧道在滑坡体中的受力类似于简支梁结构,隧道中间位置的变形最大;然后随着向两侧的延伸,变形逐渐减小。(2)隧道与滑带之间的间距是影响隧道受力的关键因素之一,同等条件下,隧道距离滑带越近,其受到的压力越大。     

盾构法地铁隧道施工关键技术研究

盾构法是地铁施工中常用的施工技术。盾构法在软土地基及复杂地貌下,对于盾构参数及同步注浆的要求更是十分严格;如果这些掌握不好会给工程带来相当大的风险。在武汉地铁周青区间中,根据地区的具体地势地貌,对盾构参数,及同步注浆注浆压力及注浆量都进行了周密的理论及实地研究。经过证实,这些参数的制定是周密可靠的,保证了施工安全顺利地完成;同时也证实了盾构参数及同步注浆时盾构施工的关键技术,也是盾构技术在软土地基及复杂地貌下完成施工的关键。     

不同位置空洞条件下隧道的破坏模式试验研究

隧道空洞是影响隧道稳定性的重要原因之一,因此开展了空洞在拱肩、边墙、拱脚及拱底等位置的模型试验,总结出存在不同位置的空洞隧道的破坏形式和破坏顺序.试验结果表明:拱肩空洞模型在空洞的边界位置和拱脚处现受压破坏,底板出现开裂;边墙空洞模型在空洞位置相应的衬砌出现压溃及拱顶产生开裂;拱脚空洞模型是拱脚位置衬砌受压破坏以及拱顶产生开裂;底部空洞模型是在底板衬砌位置及相应拱肩衬砌受压破坏以及拱顶出现开裂,研究结果为隧道的顺利施工和后期维护提供参考依据.     

地铁隧道施工人员不安全行为干预策略抉择模型及仿真*

地铁隧道工程建设快速发展,因人的不安全行为引起的安全事故频发.为有效管控施工人员不安全行为从而降低事故发生率,本文在分析不安全行为干预策略的基础上,构建了地铁隧道施工人员不安全行为干预系统动力学模型,并从干预层面角度和干预类别角度对地铁隧道施工人员的不安全行为进行动态仿真.研究结果表明:干预策略实施的过程中,地铁隧道施工人员不安全行为呈先上升后下降的趋势;从干预层面角度看,个体层面策略对不安全行为系统干预效果更明显;从干预类别角度看,不安全心理对地铁隧道施工人员不安全行为的影响程度最大.     

隧道活塞风速计算方法及其影响因素分析

针对隧道内活塞风会对安全门和广告灯箱等引起破坏的问题,开展了地铁单线无风井和有风井两种形式的隧道空气动力学特性分析,建立了隧道各断面之间的一维伯努利方程和流体连续性方程,研究了不同形式隧道下活塞风速的理论计算模型. 并使用SES软件建立其仿真模型对计算模型的结果进行验证, 重点研究了对活塞风速影响的主要因素.结果表明:隧道内活塞风速与列车速度、列车长度和列车外表面光洁度等成正比例关系,而活塞风井高度、断面面积和风井位置等参数对活塞风速影响不大.所提出的计算模型可用于实际工程中活塞风速的简便计算.     

地铁隧道施工监控量测与分析

随着我国城市交通建设快速发展,地铁隧道数量不断增加,隧道施工遇到的不良地质问题越来越多.监控量测作为保障安全、优化设计、指导施工的重要手段,其技术的进步对不良地质隧道施工具有重要意义.笔者结合深圳地铁3号线横岗车辆段隧道监控实践,分析了施工监控数据反馈施工,总结出了地铁隧道监控应注意的事项,对类似工程具有参考意义.     

基坑施工对邻近地铁隧道影响的监测与分析

针对某基坑工程段地铁保护区监测工程情况,介绍了监测方案,并对沉降、水平位移、隧道收敛和垂直度的监测结果进行整理,分析基坑施工对邻近地铁隧道的影响.各监测项目累计变化值均小于报警值,说明地铁隧道结构处于稳定状态.     

地铁隧道施工过程的数值模拟与工法比选

结合广州地铁六号线工程,应用三维有限差分岩土计算软件模拟了浅埋暗挖地铁隧道不同施工方案的施工过程,分析了施工所引起的地表沉降、洞周变形、支护结构受力和掌子面突起等,通过对不同施工方案的施工效应进行预测与方案的比选,以达到有效发挥掘进机的特点,提高施工效率,确保隧道围岩的稳定性,有效控制由于开挖引起的地表和洞周变形的目的,为工程实际施工提供参考。     

武汉长江第一越江隧道工程动床模型试验研究

长江对武汉市三大市区的交通影响很大,城市发展,过江交通日益拥塞。为解决这一问题,长江第一隧道现正设计、施工。在隧道工程定床河工模型试验的基础上又进行了动床模型试验,目的是研究隧道对河势、河床冲淤、洲滩变迁、流速分布、主流摆幅等的变化影响,以及隧道断面处的冲刷深度,为隧道工程安全和设计决策提供科学依据。     

富水岩溶隧道下穿充填型溶腔技术措施及力学分析

以云南玉磨铁路巴罗二号隧道为背景,研究富水岩溶地区充填型溶腔对隧道围岩力学特性的影响以及相应的处治方法,运用有限元软件MIDAS GTS NX建立充填型溶腔处治前后两种工况下的隧道模型,分析了两种工况下隧道围岩的力学特性,提出在充填溶腔位置采用超长管棚加固的方法对围岩变形进行控制,并通过现场试验段验证超长管棚的加固效果。结果表明：运用超长管棚对充填溶腔处围岩进行加固后,溶腔与隧道间塑性贯通区消失,围岩竖向位移减少76.3%,左侧拱腰收敛减少63.85%;隧道施工过程中,超长管棚弯矩值与轴力值随施工步序不断增大且逐渐均匀分布,超长管棚应变解析值与模拟值分布规律基本一致;对比数值模拟与现场实测数据,并结合现场试验段应用效果,采用超长管棚加固措施后,围岩变形量值得到有效控制,施工效率和安全得到明显提高,为后期类似施工状况提供借鉴。